一种生物质气化反应气化量监控方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种生物质气化反应气化量监控方法、系统及存储介质，涉及化工监测技术领域，包括：获得若干个气化量指标

【技术实现步骤摘要】
一种生物质气化反应气化量监控方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及化工监测
，具体是涉及一种生物质气化反应气化量监控方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]随着社会生产对于能源的需求日益加剧，寻求清洁高效的可再生能源受到学者的广泛关注。生物质能作为可再生能源主要有以下优点：对地域和气候依赖性较小；资源充足和经济性高；易于存储和转换为液体、气体燃料及电能、热能等其他能源形式；生物质能的高效利用可以实现零碳排放。因此，生物质能被认为是可再生能源中最具有发展前景的未来能源，并成为继煤炭、石油和天然气之后的第四大能源。
[0003]生物质热解气化技术能够将低能量密度的生物质转化为高能量密度的气态、液态和固态产物，是未来生物质高值化利用的重要途径。生物质气化得到的合成气一方面可以直接作为燃料或重要氢气来源，进而转变为热能、电能等；另一方面可以通过费托合成等反应转变为甲醇、二甲醚等高附加值的精细化学品，此外，气化过程所形成的固体副产物，在生物炭和肥料等方面也有着重要应用。该技术能够以较低的成本，将常规方法难以处理的低能量密度的生物质转化为高能量密度的气态、液态和固态产物，一方面，实现了生物质利用的减量高效，另一方面降低了储存和运输成本。
[0004]由于生物质热解气化是一个极其复杂的热转化过程，其中对于不同生物质原料的热解反应参数对于生物质气化反应每个气化量指标影响各不相同，现有技术中缺乏一套行之有效的手段对不同生物质原料的热解反应参数进行最优化设计的方案，无法根据不同生物质原料进行针对性的进行热解气化反应，导致生物质热解气化效率不高，造成资源的浪费。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，提供一种具生物质气化反应气化量监控方法、系统及存储介质，本技术方案解决了上述的现有技术中缺乏一套行之有效的手段对不同生物质原料的热解反应参数进行最优化设计的方案，无法根据不同生物质原料进行针对性的进行热解气化反应，导致生物质热解气化效率不高，造成资源的浪费的问题。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种生物质气化反应气化量监控方法，包括：
[0008]通过实验调整生物质热解气化反应的反应设备的运行参数，并实时监测生物质气化反应每个气化量指标的变化，获得若干个气化量指标
‑
参数组变化曲线；
[0009]对气化量
‑
参数组变化曲线进行分析，筛选出气化量指标不符合正态分布的异常正向波动区间；
[0010]基于气化量指标
‑
参数组变化曲线，获取异常正向波动区间内的生物质热解气化反应的参数组，记为异常正向波动参数组；
[0011]对异常正向波动参数组进行分析，判断异常正向波动参数组是否具有可重复性，若是，则将该异常正向波动参数组记为待验证参数组，若否，则将该异常正向波动参数组记为偶然参数组；
[0012]对待验证参数组进行重复性验证，判断待验证参数组是否对生物质热解气化反应存在正向影响，若是，则将该待验证参数组记为正向影响参数组，若否，则不做响应；
[0013]基于所有正向影响参数组进行计算生物质热解气化反应的最佳参数组。
[0014]优选的，所述通过实验调整生物质热解气化反应的反应设备的运行参数，并实时监测生物质气化反应每个气化量指标的变化，获得若干个气化量指标
‑
参数组变化曲线具体包括：
[0015]基于历史生产经验，确定若干个对生物质热解气化反应存在影响的参数，记为影响参数，并确定每个影响参数的变化区间；
[0016]基于每个影响参数的变化区间，按照设定的梯度变化值，对每个参数生成若干个实验参数值；
[0017]将所有参数对应的若干个实验参数值进行交叉组合，获得若干个实验参数组；
[0018]分别按照实验参数组设定生物质热解气化反应的反应设备的运行参数，并记录生物质气化反应每个气化量指标的变化，将生物质气化反应每个气化量指标与实验参数组一一对应，建立气化量指标
‑
参数组变化曲线。
[0019]优选的，所述对气化量
‑
参数组变化曲线进行分析，筛选出气化量指标不符合正态分布的异常正向波动区间具体包括：
[0020]基于气化量
‑
参数组变化曲线进行计算生物质热解气化反应过程中气化量指标的平均值和标准差；
[0021]基于格拉布斯准则构建异常值甄别公式；
[0022]基于异常值甄别公式，对实时直播数据进行甄别，获得气化量指标的异常值；
[0023]判断气化量波动的异常值是否大于气化量的平均值，若是，则将该气化量指标波动记为正向波动，若否，则将该气化量指标波动记为负向波动；
[0024]其中，所述异常值甄别公式为：
[0025][0026]式中，x
i
为第i个气化量指标值，为气化量指标的平均值，s为气化量指标的标准差，bpn为异常值甄别临界值，异常值甄别临界值通过查格拉布斯表确定；
[0027]若满足异常值甄别公式，则x
i
为气化量指标的异常值，否则，x
i
为气化量指标的异常值中的正常值。
[0028]优选的，所述对异常正向波动参数组进行分析，判断异常正向波动参数组是否具有可重复性具体包括：
[0029]获取生物质热解气化反应的反应设备的额定运行参数组区间；
[0030]判断异常正向波动参数组是否落入反应设备的额定运行参数组区间内，若是，则判定该异常正向波动参数组具有可重复性，若否，则判定该异常正向波动参数组不具有可重复性。
[0031]优选的，所述对待验证参数组进行重复性验证，判断待验证参数组是否对生物质
热解气化反应存在正向影响具体包括：
[0032]设置多组不同量的生物质气化反应原料，调整生物质热解气化反应的反应设备按照待验证参数组进行运行；
[0033]分别监测获得多组生物质气化反应原料在待验证参数组下的反应气化量指标，记为待验证气化量指标；
[0034]求取多组所述待验证气化量指标的平均值，记为待验证均值；
[0035]判断待验证均值是否大于气化量指标的平均值，若是，则将该待验证均值记为初步验证值，若否，则将该待验证均值记为非正向均值；
[0036]基于格拉布斯准则，判断初步验证值是否符合正向验证需求，若是，则判断该初步验证值对应的待验证参数组对生物质热解气化反应存在正向影响，若否，则将该待验证均值记为非正向均值。
[0037]优选的，所述基于格拉布斯准则，判断初步验证值是否符合正向验证需求具体包括：
[0038]基于格拉布斯准则构建正向验证公式；
[0039]基于正向验证公式，判断初步验证值是否满足正向验证公式，若是，则初步验证值符合正向验证需求，若否，则初步验证值不符合正向验证需求；
[0040]其中，所述正向验证公式为：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质气化反应气化量监控方法，其特征在于，包括：通过实验调整生物质热解气化反应的反应设备的运行参数，并实时监测生物质气化反应每个气化量指标的变化，获得若干个气化量指标
‑
参数组变化曲线；对气化量
‑
参数组变化曲线进行分析，筛选出气化量指标不符合正态分布的异常正向波动区间；基于气化量指标
‑
参数组变化曲线，获取异常正向波动区间内的生物质热解气化反应的参数组，记为异常正向波动参数组；对异常正向波动参数组进行分析，判断异常正向波动参数组是否具有可重复性，若是，则将该异常正向波动参数组记为待验证参数组，若否，则将该异常正向波动参数组记为偶然参数组；对待验证参数组进行重复性验证，判断待验证参数组是否对生物质热解气化反应存在正向影响，若是，则将该待验证参数组记为正向影响参数组，若否，则不做响应；基于所有正向影响参数组进行计算生物质热解气化反应的最佳参数组。2.根据权利要求1所述的一种生物质气化反应气化量监控方法，其特征在于，所述通过实验调整生物质热解气化反应的反应设备的运行参数，并实时监测生物质气化反应每个气化量指标的变化，获得若干个气化量指标
‑
参数组变化曲线具体包括：基于历史生产经验，确定若干个对生物质热解气化反应存在影响的参数，记为影响参数，并确定每个影响参数的变化区间；基于每个影响参数的变化区间，按照设定的梯度变化值，对每个参数生成若干个实验参数值；将所有参数对应的若干个实验参数值进行交叉组合，获得若干个实验参数组；分别按照实验参数组设定生物质热解气化反应的反应设备的运行参数，并记录生物质气化反应每个气化量指标的变化，将生物质气化反应每个气化量指标与实验参数组一一对应，建立气化量指标
‑
参数组变化曲线。3.根据权利要求2所述的一种生物质气化反应气化量监控方法，其特征在于，所述对气化量
‑
参数组变化曲线进行分析，筛选出气化量指标不符合正态分布的异常正向波动区间具体包括：基于气化量
‑
参数组变化曲线进行计算生物质热解气化反应过程中气化量指标的平均值和标准差；基于格拉布斯准则构建异常值甄别公式；基于异常值甄别公式，对实时直播数据进行甄别，获得气化量指标的异常值；判断气化量波动的异常值是否大于气化量的平均值，若是，则将该气化量指标波动记为正向波动，若否，则将该气化量指标波动记为负向波动；其中，所述异常值甄别公式为：式中，x
i
为第i个气化量指标值，为气化量指标的平均值，s为气化量指标的标准差，bpn为异常值甄别临界值，异常值甄别临界值通过查格拉布斯表确定；若满足异常值甄别公式，则x
i
为气化量指标的异常值，否则，x
i
为气化量指标的异常值
中的正常值。4.根据权利要求3所述的一种生物质气化反应气化量监控方法，其特征在于，所述对异常正向波动参数组进行分析，判断异常正向波动参数组是否具有可重复性具体包括：获取生物质热解气化反应的反应设备的额定运行参数组区间；判断异常正向波动参数组是否落入反应设备的额定运行参数组区间内，若是，则判定该异常正向波动参数组具有可重复性，若否，则判定该异常正向波动参数组不具有可重复性。5.根据权利要求4所述的一种生物质气化反应气化量监控方法，其特征在于，所述对待验证参数组进行重复性验证，判断待验证参数组是否对生物质热解气化反应存在正向影响具体包括：设置多组不同量的生物质气化反应原料，调整生物质热解气化反应的反应设备按照待验证参数组进行运行；分别监测获得多组生物质气化反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永，岳永铭，张晋，史大为，
申请(专利权)人：北京启迪中谷能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：