气体合成炉的自适应控制方法和装置与流程

本申请涉及化工控制领域，具体而言，涉及一种气体合成炉的自适应控制方法和装置。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书或说明书中陈述的内容提供背景或上下文，此处描述的内容不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、氯化氢(hcl)的合成通常通过氯碱装置中的氢气(h2)和氯气(cl2)在特定条件下反应来实现。氯碱装置中的氯化氢合成工艺因为各种原因，容易出现氯气与氢气配比偏离工艺条件的情况，正常情况下氯气和氢气按摩尔比1:1生成氯化氢，当氯气过量时会产生非常大的危害(氯气有毒、腐蚀性强且易爆)，氯气过量，一方面容易形成爆炸性气体，威胁整个系统的安全生产，另一方面，过量的氯气进入后续氯乙烯转化工段，与乙炔气在混合器中生成的氯乙炔存在爆炸风险。

3、类似地，在三氧化硫so3(由二氧化硫so2和氧气o2合成)、光气cocl2(由一氧化碳co和氯气cl2合成)、磷酸h3po4(由磷化氢ph3和氧气o2合成)、煤气(由氧气和煤合成)等产品的合成过程中，也存在类似的问题。

4、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种气体合成炉的自适应控制方法和装置，以至少解决相关技术中气体产品在合成时存在安全隐患的技术问题。

2、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种气体合成炉的自适应控制方法，包括：获取第一入口管中输入的第一气体的第一采样信息、第二入口管中输入的第二气体的第二采样信息以及在出口管中输出的合成气体的第三采样信息，其中，合成气体是第一气体与第二气体在合成炉中合成得到的，第二气体的生产安全性低于第一气体；获取第一数学模型根据第一采样信息得到的合成炉的第一负荷、第二数学模型根据第三采样信息得到的第一气体与第二气体之间的第一气体比值，其中，第一数学模型用于表示第一气体的输入与合成炉的负荷之间的关系，第二数学模型用于表示合成气体的输出、与第一气体和第二气体之间气体比值的关系；利用第一负荷、第二采样信息以及第一气体比值确定第一气体的第一预测流量和第二预测流量，将第一预测流量和第二预测流量中的较大值作为第一气体的第一给定流量，并利用第一负荷、第一采样信息以及第一气体比值确定第二气体的第三预测流量和第四预测流量，将第三预测流量和第四预测流量中的较小值作为第二气体的第二给定流量。

3、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种气体合成炉的自适应控制装置，包括：获取单元，用于获取第一入口管中输入的第一气体的第一采样信息、第二入口管中输入的第二气体的第二采样信息以及在出口管中输出的合成气体的第三采样信息，其中，合成气体是第一气体与第二气体在合成炉中合成得到的，第二气体的生产安全性低于第一气体；预测单元，用于获取第一数学模型根据第一采样信息得到的合成炉的第一负荷、第二数学模型根据第三采样信息得到的第一气体与第二气体之间的第一气体比值，其中，第一数学模型用于表示第一气体的输入与合成炉的负荷之间的关系，第二数学模型用于表示合成气体的输出、与第一气体和第二气体之间气体比值的关系；控制单元，用于利用第一负荷、第二采样信息以及第一气体比值确定第一气体的第一预测流量和第二预测流量，将第一预测流量和第二预测流量中的较大值作为第一气体的第一给定流量，并利用第一负荷、第一采样信息以及第一气体比值确定第二气体的第三预测流量和第四预测流量，将第三预测流量和第四预测流量中的较小值作为第二气体的第二给定流量。

4、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，程序运行时执行上述的方法。

5、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器通过计算机程序执行上述的方法。

6、根据本申请的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述方法中任一实施例的步骤。

7、在本申请实施例中，获取第一入口管中输入的第一气体的第一采样信息、第二入口管中输入的第二气体的第二采样信息以及在出口管中输出的合成气体的第三采样信息，合成气体是第一气体与第二气体在合成炉中合成得到的，第二气体的生产安全性低于第一气体；获取第一数学模型根据第一采样信息得到的合成炉的第一负荷、第二数学模型根据第三采样信息得到的第一气体与第二气体之间的第一气体比值，第一数学模型用于表示第一气体的输入与合成炉的负荷之间的关系，第二数学模型用于表示合成气体的输出、与第一气体和第二气体之间气体比值的关系；利用第一负荷、第二采样信息以及第一气体比值确定第一气体的第一预测流量和第二预测流量，将第一预测流量和第二预测流量中的较大值作为第一气体的第一给定流量，并利用第一负荷、第一采样信息以及第一气体比值确定第二气体的第三预测流量和第四预测流量，将第三预测流量和第四预测流量中的较小值作为第二气体的第二给定流量，本方案通过人工智能的方式，可实时调节生成合成气体所需的第一气体、第二气体的给定流量，具体是让相对安全的第一气体在正常范围内适当偏高以尽可能消耗多余的第二气体、让相对危险的第二气体在正常范围内适当偏低以避免因为第二气体过高而产生安全隐患，可以解决相关技术中气体产品在合成时存在安全隐患的技术问题，提高了合成气体生产的安全性。

技术特征：

1.一种气体合成炉的自适应控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一采样信息包括所述第一气体的采样压力和第一采样流量，所述第二采样信息包括所述第二气体的第二采样流量，所述第三采样信息包括所述合成气体的第一采样浓度，其中，获取第一数学模型根据所述第一采样信息得到的所述合成炉的第一负荷、第二数学模型根据所述第三采样信息得到的所述第一气体与所述第二气体之间的第一气体比值，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用所述第一负荷、所述第二采样信息以及所述第一气体比值确定所述第一气体的第一预测流量和第二预测流量，将所述第一预测流量和所述第二预测流量中的较大值作为所述第一气体的第一给定流量，并利用所述第一负荷、所述第一采样信息以及所述第一气体比值确定所述第二气体的第三预测流量和第四预测流量，将所述第三预测流量和所述第四预测流量中的较小值作为所述第二气体的第二给定流量，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述第一负荷、所述第二采样流量以及所述第一气体比值确定所述第一气体的所述第一预测流量和所述第二预测流量，将所述第一预测流量和所述第二预测流量中的较大值作为所述第一气体的第一给定流量，包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述第一负荷、所述第一采样流量以及所述第一气体比值确定所述第二气体的所述第三预测流量和所述第四预测流量，将所述第三预测流量和所述第四预测流量中的较小值作为所述第二气体的第二给定流量，包括：

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括按照如下方式建立数学模型：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种气体合成炉的自适应控制装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述权利要求1至7任一项中所述的方法。

10.一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器通过所述计算机程序执行上述权利要求1至7任一项中所述的方法。

技术总结
本申请公开了一种气体合成炉的自适应控制方法和装置。其中，该方法包括：获取输入的第一气体的第一采样信息、第二气体的第二采样信息以及输出的合成气体的第三采样信息，获取第一数学模型根据第一采样信息得到的合成炉的第一负荷、第二数学模型根据第三采样信息得到的第一气体与第二气体之间的第一气体比值，利用上述信息从不同的角度预测第一气体的第一预测流量和第二预测流量，将其中的较大值作为第一气体的第一给定流量，并预测第二气体的第三预测流量和第四预测流量，将其中的较小值作为第二气体的第二给定流量，通过人工智能的方式，可以解决相关技术中气体产品在合成时存在安全隐患的技术问题，提高了合成气体生产的安全性。

技术研发人员：黄乐观,李洋,舒晨,阮六生,程勇,卞平官,廖祥翔
受保护的技术使用者：湖北宜化集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/14