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摘要:本发明涉及垃圾热解油化系统技术领域,更具体地说,涉及一种智能化垃圾热解油化系统及其控制方法,包括:垃圾输送单元,用于对垃圾进行预处理和输送;流化床热解反应器,用于接收预处理后的垃圾并进行热解,产生热解油和不凝气;油气分离单元,用于接收热解产物并将其分离为热解油和不凝气;两段串联催化裂化单元,用于接收分离后的热解油并进行深度处理,生成裂化产物;精馏塔,用于接收裂化产物并将其分离为汽油、柴油成品油;发电机组,用于接收不凝气并进行发电;控制单元,用于采集系统运行数据,执行智能控制算法,并协调各单元运行,过优化热解条件和采用两段串联催化裂化,油品总产率提高到42.5%,比传统单段热解系统高出近50%。
主权项:1.一种智能化垃圾热解油化系统,其特征在于,包括:垃圾输送单元,用于对垃圾进行预处理和输送;流化床热解反应器,用于接收预处理后的垃圾并进行热解,产生热解油和不凝气;油气分离单元,用于接收热解产物并将其分离为热解油和不凝气;两段串联催化裂化单元,用于接收分离后的热解油并进行深度处理,生成裂化产物;精馏塔,用于接收裂化产物并将其分离为汽油、柴油成品油;发电机组,用于接收不凝气并进行发电;控制单元,用于采集系统运行数据,执行智能控制算法,并协调各单元运行;所述流化床热解反应器包括:设有气锁装置的进料口,与输送带相连;位于反应器底部的气化区,用于通入适量空气实现部分垃圾的气化;位于反应器中上部的热解区,用于在无氧或贫氧条件下进行热解反应;设有螺旋输送机的出料口,用于连续排出热解残渣;多点测温、分区控制的温度控制系统,用于确保500-800℃的精确温度分布;包括旋风分离器和输送管道的流化介质循环系统;其中,热解产物从反应器顶部出口进入油气分离单元,流化介质经旋风分离器收集后重新注入反应器底部,形成闭环循环;所述两段串联催化裂化单元包括:采用固定床设计的一级催化裂化反应器,用于大分子的初步裂解;采用流化床设计的二级催化裂化反应器,用于深度裂解和产品质量优化;包括再生塔和空气鼓风机的催化剂再生系统;用于防止二次反应的产品快速冷却系统;其中,一级和二级催化裂化反应器串联连接,催化剂再生系统与两个反应器相连形成催化剂循环,产品快速冷却系统与二级催化裂化反应器的出口相连并与精馏塔的进料口相连;所述精馏塔包括:利用塔底热量的预热段;采用高效分离填料的精馏段;采用分级冷凝的冷凝段;用于抽取中间馏分产品的侧线抽提系统;包括回流罐和回流泵的回流系统;其中,预热段与两段串联催化裂化单元的出口相连,冷凝段的顶部产品为汽油,底部产品为柴油,侧线抽提系统用于提取中间馏分产品;所述的智能化垃圾热解油化系统的控制方法,包括以下步骤:采集系统运行数据;对所述运行数据进行多尺度时间序列分解预测;将预测结果与专家知识进行动态融合;基于融合结果进行多目标优化;生成控制指令并执行;评估系统性能并进行反馈优化;所述多尺度时间序列分解预测步骤包括:利用变分模态分解算法对预处理后的时间序列数据进行分解: ;其中,为原始信号,为第个本征模态函数,为残差,为分解尺度;对每个本征模态函数构建长短期记忆网络进行预测: ;其中,为第个模态的预测值,为时间步长;采用自适应加权重构算法融合各模态预测结果: ;其中,为最终预测值,为第个模态的自适应权重,为该模态的均方误差;所述动态融合步骤包括:构建基于模糊规则的专家知识库;设计基于注意力机制的动态权重计算网络: ;其中,为专家知识的权重,为当前系统状态向量;加权融合神经网络预测结果和专家知识: ;其中,为最终控制决策,为神经网络预测结果,为专家知识推荐值;所述多目标优化步骤采用改进的非支配排序遗传算法NSGA-II,包括:定义多目标优化函数: ;其中,为控制变量向量,包括热解温度、停留时间、催化剂用量等;和分别为不等式和等式约束;执行改进的NSGA-II算法,包括初始化种群、非支配排序、拥挤度计算、选择、交叉和变异操作;引入自适应交叉和变异算法: ;其中,和分别为交叉和变异概率,为父代中较好个体的适应度值,为当前个体的适应度值,和分别为种群中的最大和最小适应度值,和为预设的概率参数。
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百度查询: 宁乡绿风环保科技有限公司 一种智能化垃圾热解油化系统及其控制方法
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