一种工况变化下的氧化铝蒸发过程出口母液浓度在线预测方法

本发明涉及氧化铝蒸发出口母液浓度预测，具体为一种工况变化下的氧化铝蒸发过程出口母液浓度在线预测方法。

背景技术：

1、蒸发是氧化铝生产过程的主要耗能工序。由于蒸发物料的强腐蚀性或高粘度易造成出料管堵塞使在线仪表检测不准，而现场取样化验分析滞后会使蒸发器操作调节滞后，影响出口母液浓度的操作参数多且具有时变性，蒸发过程流程长，参数的调节会经过很长时间才能反映到出口母液浓度的变化上，过程参数操作具有盲目性，造成出口母液浓度的波动较大，甚至出现不合格的情况，使得蒸汽的消耗量很大。

2、在实际工业生产过程中，当出现结疤、堵管等现象时会使传热效果变差，传热系数和传热面积变得不确定，传热温差变化造成出口母液浓度不合格，而结疤程度对出口料液的影响可通过传热温差和过程参数来反映，因此蒸发器出口料液浓度与新蒸汽压力和流量，原料流量、浓度和温度，出口冷凝水温度及出口二次汽压力有关，与不饱和新蒸汽也有关。因此，研究氧化铝蒸发浓度的在线预测方法，对保持出料浓度合格和实现企业节能降耗的目标有着重要的意义。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种工况变化下的氧化铝蒸发过程出口母液浓度在线预测方法，解决了过程参数操作具有盲目性，造成出口母液浓度的波动较大，甚至出现不合格的情况，使得蒸汽的消耗量很大的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种工况变化下的氧化铝蒸发过程出口母液浓度在线预测方法，包括以下步骤：

5、步骤一：测定氧化铝蒸发过程中影响蒸发器出口母液浓度的参数s*；

6、步骤二：对上述参数进行标准化处理，并对处理数据代入到主元分析pca中，并提取累计方差贡献率大于85％的p个主成分；

7、步骤三：对上述主成分进行归一化处理后，作为awls-svr模型训练样本，建立awls-svr模型；

8、步骤四：利用上述awls-svr模型预测t时刻的出料中全碱、铝氧和苛碱的浓度；

9、步骤五：对上述浓度进行反归一化处理，得到t时刻出口母液浓度的预测值y*，并采集t时刻的蒸发器出口母液浓度的参数，并加入到原始参数中；

10、步骤六：重复步骤二，直至预测值y*的变化率低于5％，并取多组预测值y*的平均数，即得出口母液浓度y。

11、优选的，所述步骤一中，影响蒸发器出口母液浓度的参数包括新蒸汽压力、流量、原料流量、浓度、温度、出口冷凝水温度、出口二次汽压力和不饱和新蒸汽压力。

12、优选的，所述步骤二中，累计方差贡献率的计算公式为：

13、优选的，所述步骤五中，参数的具体转化方式为：{x(t，1)，x(t，2)，x(t，n)，y(t，1)，y(t，2)，y(t，3)}，并加入到s＝s*∪{x(t，1)，x(t，2)，x(t，n)，y(t，1)，y(t，2)，y(t，3)}。

14、(三)有益效果

15、本发明提供了一种工况变化下的氧化铝蒸发过程出口母液浓度在线预测方法。具备以下有益效果：

16、在深入研究氧化铝蒸发过程机理的基础上，结合主元分析，实现了氧化铝蒸发过程的在线预测，并为蒸发过程操作优化提供依据，可用于氧化铝蒸发过程的优化控制系统的设计，从而可保证出口母液浓度合格，降低蒸汽消耗和提高资源利用率，降低生产成本，实现工业生产过程节能降耗，该方法还可用于其他多效蒸发复杂化工生产过程在线预测，具有很好应用价值。

技术特征：

1.一种工况变化下的氧化铝蒸发过程出口母液浓度在线预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种工况变化下的氧化铝蒸发过程出口母液浓度在线预测方法，其特征在于：所述步骤一中，影响蒸发器出口母液浓度的参数包括新蒸汽压力、流量、原料流量、浓度、温度、出口冷凝水温度、出口二次汽压力和不饱和新蒸汽压力。

3.根据权利要求1所述的一种工况变化下的氧化铝蒸发过程出口母液浓度在线预测方法，其特征在于：所述步骤二中，累计方差贡献率的计算公式为：

4.根据权利要求1所述的一种工况变化下的氧化铝蒸发过程出口母液浓度在线预测方法，其特征在于：所述步骤五中，参数的具体转化方式为：{x(t，1)，x(t，2)，x(t，n)，y(t，1)，y(t，2)，y(t，3)}，并加入到s＝s*∪{x(t，1)，x(t，2)，x(t，n)，y(t，1)，y(t，2)，y(t，3)}。

技术总结
本发明提供一种工况变化下的氧化铝蒸发过程出口母液浓度在线预测方法，涉及氧化铝蒸发出口母液浓度预测技术领域。该工况变化下的氧化铝蒸发过程出口母液浓度在线预测方法，包括以下步骤：步骤一：测定参数S*；步骤二：对上述参数进行标准化处理；步骤三：建立AWLS‑SVR模型；步骤四：预测T时刻的出料中全碱、铝氧和苛碱的浓度；步骤五：对上述浓度进行反归一化处理，得到T时刻出口母液浓度的预测值Y*，并采集T时刻的蒸发器出口母液浓度的参数，并加入到原始参数中；步骤六：重复步骤二，直至预测值Y*的变化率低于5％，并取多组预测值Y*的平均数。本发明，可保证出口母液浓度合格，降低蒸汽消耗和提高资源利用率，降低生产成本。

技术研发人员：钱晓山,徐丽莎,袁新梅,崔杏利,易小西,凌晓辉,熊印国,陈明萱,曾文婷
受保护的技术使用者：宜春学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15