1.一种基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、结合干熄焦排焦过程机理分析和最小二乘参数辨识方法,构建第n+1次装焦前最低料位的预测模型;
步骤S1具体包括:
S11、根据干熄炉中从当前到下一次装焦前的最低料位、当前料位与从当前到下一次装焦前的料位变化量的关系,得到公式(1):hmin=h‑Δh
其中,hmin是预测的从当前到下一次装焦前的最低料位,h是当前料位,Δh是从当前到下一次装焦前的料位变化量;
S12、根据质量、密度与体积的关系,得到公式(2):m总=ρΔV=ρΔhS
其中,m总是从当前到下一次装焦前的时间内的排焦总质量,ρ是焦炭密度,ΔV是从当前到下一次装焦前的时间内的排焦体积,S是干熄炉内腔体的横截面面积;
S13、由于抖动给料器采用线性阀,所以从当前到下一次装焦前时间间隔内的排焦总质量与所述抖动给料器的振幅呈线性关系,即公式(3):m总=tplanQ=tplankP其中,tplan是当前到下一次装焦前的时间间隔,Q表示每小时排出的焦炭总量,k为常数,P为所述抖动给料器的振幅;
S14、令公式(2)与公式(3)相等,得到所述料位变化量Δh与所述振幅P的关系式,并带入公式(1)得到从当前到下一次装焦前最低料位的预测模型,即公式(4):S15、利用最小二乘法对步骤S14中的公式进行参数辨识,得到辨识参数C,即公式(5):S16、为了避免所述抖动给料器的振幅波动太大,设定每次装焦料位固定增加ha,并将公式(5)带入公式(4),得到第n+1次装焦前的最低料位预测模型,即公式(6):hmin(n)=h+n*ha‑CPtn+1其中,hmin(n)是预测的第n次装焦后到第n+1次装焦前的最低料位,tn+1是从当前时间到第n+1次装焦前的时间间隔;
S2、根据所述第n+1次装焦前最低料位的预测模型和专家控制规则,得到抖动给料器的期望振幅;
步骤S2具体包括:
S21、根据所述第n+1次装焦前最低料位的预测模型和装焦计划表,计算hmin、hmin_next、h_Tmin和h_Tmax;
其中,hmin为从当前时间到第1次装焦前的最低料位,hmin_next为从第1次装焦后到第2次装焦前的最低料位,h_Tmin为检修期内的最低料位,h_Tmax为检修期内的最高料位;
S22、定义10种专家控制规则,并根据所述hmin、所述hmin_next、所述h_Tmin和所述h_Tmax的计算值以及所述专家控制模式得到所述期望振幅;所述专家控制规则如下:R1:当hmin_next不合理时,计算使hmin_next合理的振幅P1;当P1下的hmin合理时,期望振幅P=P1;
R2:当hmin_next不合理时,计算使hmin_next合理的振幅P1;当P1下的hmin不合理时,计算使hmin合理的振幅P11,期望振幅P=P11;
R3:当hmin_next合理且h_Tmin不合理时,计算使h_Tmin合理的振幅P2;当P2下的振幅h_Tmax合理且P2下的hmin合理时,期望振幅P=P2;
R4:当hmin_next合理且h_Tmin不合理时,计算使h_Tmin合理的振幅P2;当P2下的振幅h_Tmax合理且P2下的hmin不合理时,计算使hmin合理的振幅P21,期望振幅P=P21;
R5:当hmin_next合理且h_Tmin不合理时,计算使h_Tmin合理的振幅P2;当P2下的振幅h_Tmax不合理时,计算使h_Tmax合理的振幅期望振幅P3;当P3下的振幅hmin合理时,期望振幅P=P3;
R6:当hmin_next合理且h_Tmin不合理时,计算使h_Tmin合理的振幅P2;当P2下的振幅h_Tmax不合理时,计算使h_Tmax合理的振幅期望振幅P3;当P3下的振幅hmin不合理时,计算使hmin合理的振幅P31,期望振幅P=P31;
R7:当hmin_next和h_Tmin合理且h_Tmax不合理时,计算使h_Tmin合理的振幅P3;当P3下的振幅hmin合理时,期望振幅P=P3;
R8:当hmin_next和h_Tmin合理且h_Tmax不合理时,计算使h_Tmin合理的振幅P3;当P3下的振幅hmin不合理时,计算使hmin合理的振幅P31,期望振幅P=P31;
R9:当hmin_next、h_Tmin、h_Tmax和hmin均合理时,期望振幅P=P0;
R10:当hmin_next、h_Tmin和h_Tmax合理且hmin均合理时,计算使hmin合理的振幅P01,期望振幅P=P01;
其中,当hmin位于h1和h2之间时,hmin合理;反之,hmin不合理;
当hmin_next位于h1和h2之间时,hmin_next合理;反之,hmin_next不合理;
当h_Tmin位于h1和h2之间时,h_Tmin合理;反之,h_Tmin不合理;
当h_Tmax位于h1和h2之间时,h_Tmax合理;反之,h_Tmax不合理;
P0为当前振幅,h1为下限料位,h2为上限料位;
S3、构建所述抖动给料器的振幅补偿模型,并根据所述期望振幅得到对应的下发振幅;
S4、所述抖动给料器根据所述下发振幅进行排焦。
2.如权利要求1所述的基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法,其特征在于,在步骤S1之前还包括:
S0、分析并确定所述最低料位的影响因素。
3.如权利要求2所述的基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法,其特征在于,所述步骤S0具体包括:
T1、采集干熄焦工艺参数,构建原始样本数据库;
T2、优化所述原始样本数据库,得到样本数据库;
T3、基于所述样本数据库,采用Pearson分析法对影响所述最低料位的所述干熄焦工艺参数中的其他参数进行筛选,得到影响干熄焦料位的参数。
4.如权利要求3所述的基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法,其特征在于,所述干熄焦工艺参数包括当前料位、抖动给料器振幅、装焦时间、最低料位、旋密温度、冷却室温度、旋密压力、冷却室压力和循环气体压力。
5.如权利要求1所述的基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法,其特征在于,在步骤S22之后还包括:
S23、根据排焦温度是否大于预设温度阈值,调整所述期望振幅:当所述排焦温度小于所述温度阈值时,所述期望振幅不调整;
当所述排焦温度大于所述温度阈值时,比较所述期望振幅和预设振幅阈值的大小;当所述期望振幅大于所述预设振幅阈值时,所述期望振幅调整为所述预设振幅阈值;当所述期望振幅小于所述预设振幅阈值时,所述期望振幅不调整。
6.如权利要求5所述的基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法,其特征在于,所述预设振幅阈值为33%。
7.如权利要求1所述的基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法,其特征在于,步骤S3具体包括:
S31、采用线性拟合方法,构建所述抖动给料器的振幅补偿模型,即公式(7):其中,x代表期望振幅,y为下发振幅,x1、x2为振幅阈值,a、b为拟合系数,ymax、ymin分别为振幅上限值和振幅下限值;
S32、将所述期望振幅带入公式(7),得到所述下发振幅。
8.如权利要求7所述的基于装焦计划表的干熄焦料位控制方法,其特征在于,所述x1为
8%;所述x2为42%;所述ymax为42%;所述ymin为0。