一种混合煤气热值与压力稳定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种混合煤气热值与压力稳定方法及系统，对混合煤气热值与压力稳定的过程进行逐点计算，获得热值与压力的变化对混合煤气进行调控。本发明专利技术对混合煤气热值与压力稳定的过程的整个工作过程进行计算，考虑到了外界环境及自身内部结构比例的影响，以及逐点之间温度与压力相互作用，在温度场单元节点间热值与压力的变化情况下，仍然能够基于细胞自动机算法进行混合煤气调控，精度高。

A method and system for heat value and pressure stabilization of mixed gas

The invention discloses a method and system for stabilizing the calorific value and pressure of the mixed gas, and calculates the process of the heating value and the pressure stability of the mixed gas point by point, and obtains the adjustment of the heat value and the pressure to control the mixed gas. The present invention calculates the whole working process of mixed gas calorific value and pressure stability, taking into account the influence of the external environment and internal structure, as well as between point temperature and pressure interaction, changes in temperature field of unit node calorific value and pressure of the mixed gas, still can regulate cell automaton based on the algorithm of high precision.

【技术实现步骤摘要】
一种混合煤气热值与压力稳定方法及系统
本专利技术涉及节能环保领域，具体是一种基于细胞自动机算法的混合煤气热值与压力稳定方法及系统。
技术介绍
在正常的生产情况下，煤气的供给和需求量会产生随机的变化。例如，宽厚板、五米板等加热炉对煤气的需求量将根据生产情况而随时发生变化，这将给煤气的流量、压力和热值带来巨大的扰动。混合煤气混合与加压系统是一个多变量、时变、非线性、耦合的复杂系统。以往的煤气混合配比、自动控制系统对这类扰动往往束手无策。传统的方法通常采用人工控制、PID闭环调节、模糊PID闭环控制等方法，这些方法都存在劳动强度大、控制精度不高等缺点。细胞自动机是在一个由具有离散、有限状态的元胞组成的元胞空间上，元胞按照一定的局部规则，在离散的时间维上演化的动力学模型。细胞自动机模型的基本思想是：自然界里有许多复杂的结构和过程，但归根到底只是由大量基本组成单元的简单相互作用所引起。因此，利用不同的细胞自动机算法，可以模拟解决各种各样的复杂事物的变化过程。对于混合煤气热值与压力稳定的过程，正是在外界环境及自身内部结构比例的影响下，逐点之间温度与压力相互作用所决定的。所以，细胞自动机算法具有明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合煤气热值与压力稳定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立混合煤气燃烧热值和压力变化的二维空间区域；2)建立混合煤气热值与压力二维空间区域数学模型L＝(Lx*Ly)，其中Lx,Ly∈Z；L是一个二维四方格区域；一个混合煤气单元节点用所述二维空间区域中的一个元胞空间表示，该混合煤气单元节点位置为(Lx,Ly)，热值节点和压力节点同样用一个元胞空间表示；3)设置二维四方格区域：混合煤气单元节点数目为cm＝0～3，热值与压力变化的概率为：pm＝1‑cm/3；4)定义混合煤气单元节点的状态空间为pf＝(0,2,3,4)＝(空，单一煤气热值状态，混合煤气热值活跃状态，衰减状态)；建立混合煤气热值...

【技术特征摘要】
1.一种混合煤气热值与压力稳定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立混合煤气燃烧热值和压力变化的二维空间区域；2)建立混合煤气热值与压力二维空间区域数学模型L＝(Lx*Ly)，其中Lx,Ly∈Z；L是一个二维四方格区域；一个混合煤气单元节点用所述二维空间区域中的一个元胞空间表示，该混合煤气单元节点位置为(Lx,Ly)，热值节点和压力节点同样用一个元胞空间表示；3)设置二维四方格区域：混合煤气单元节点数目为cm＝0～3，热值与压力变化的概率为：pm＝1-cm/3；4)定义混合煤气单元节点的状态空间为pf＝(0,2,3,4)＝(空，单一煤气热值状态，混合煤气热值活跃状态，衰减状态)；建立混合煤气热值与压力稳定状态转变方程，计算得到混合煤气单元节点压力和混合煤气热值；5)根据定义好的二维空间区域，将二维空间区域入口尺寸、流场尺寸、混合煤气单元节点温度、混合煤气单元节点压力、混合煤气热值、混合煤气单元节点吸收热量的变化时间tf、迭代次数、迭代精度、混合煤气单元节点个数作为细胞自动机算法的输入；6)根据迭代精度逐级计算各混合煤气单元节点的变化，当完成一个混合煤气单元节点的计算后，将获得的计算中间参数更新分别赋给流场尺寸、混合煤气单元节点温度、混合煤气单元节点压力、混合煤气热值、混合煤气单元节点吸收热量变化时间、混合煤气单元节点个数，重复步骤3)～5)，进行下一混合煤气单元节点的迭代计算，依此类推，直至计算完所有混合煤气单元节点，根据设定的判据判断是否终止细胞自动机算法，具体判断方法为：判断是否进化了指定的迭代次数；若没有达到指定迭代次数，重复步骤6)，若已到指定的迭代次数，则转至步骤7)；7)输出运算结果，结束。2.根据权利要求1所述的混合煤气热值与压力稳定方法，其特征在于，所述迭代次数为3-100次。3.根据权利要求1所述的混合煤气热值与压力稳定方法，其特征在于，所述混合煤气热值与压力稳定状态转变方程如下：其中，tf为混合煤气单元节点吸收热量的变化时间，时间起止区间为吸收热量开始到吸收热量结束的时间；n(x,y)为二维四方格区域的混合煤气单元节点的个数；reproduction表示元胞空间处于可繁殖变化状态；pft(x,y)表示t时刻元胞空间的状态；0(nocell)表示元胞空间没有混合煤气流入。4.一种混合煤气热值与压力稳定系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳树林，李宏，陈小连，罗智，柳刚，罗原，赵又红，李卫，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43