基于天然气改质过程的降低热损失控制专家系统及其应用

摘要

本发明涉及一种基于天然气改质过程降低热损失控制专家系统及其应用，所述的系统包括通信模块、知识库模块、数据库模块、推理机模块和人机交互模块；所述的应用具体为由人机交互模块获取工艺运行参数数据，由通信模块获取在线检测仪表原始数据，在数据库模块中将上述数据进行整合计算，所得到的二次数据与上述工艺运行参数、仪表检测数据一起导入推理机模块，推理机模块通过将接收的数据与知识库模块中的控制规则进行对比匹配来控制催化床加权温度和蒸汽量，直至找到使改质气中甲烷含量达到最低的催化床加权温度与蒸汽使用量值。本发明具有自动调节控制参数，减少能源与热损失等优点，解决天然气改制过程中转化率不高的问题。

主权项

一种基于天然气改质过程的降低热损失控制专家系统，其特征在于，该系统包括通信模块(1)、知识库模块(2)、数据库模块(3)、推理机模块(4)和人机交互模块(5)，所述的数据库模块(3)分别连接通信模块(1)、人机交互模块(5)和推理机模块(4)，所述的知识库模块(2)与推理机模块(4)连接，所述的通信模块(1)将在线监测仪表获取的原始数据传递给数据库模块(3)；所述的知识库模块(2)存储基于天然气改质过程运行参数来控制催化床加权温度和蒸汽量的规则；所述的数据库模块(3)存储在线监测仪表获取的原始数据、控制过程中产生的二次数据；所述的推理机模块(4)根据数据库模块(3)的数据，利用知识库模块(2)中的规则进行对比匹配得到催化床加权温度和蒸汽量的最优值；所述的人机交互模块(5)完成用户与专家系统直接的信息交流；所述的基于天然气改质过程运行参数来控制催化床加权温度和蒸汽量的规则包括：1）升高催化床加权温度，若甲烷含量增加值超过甲烷含量增加值合理范围或催化床加权温度高于催化床加权温度合理范围的高限值或风量大于风量合理范围的高限值，则跳到规则2），反之，则继续升高催化床加权温度；2）降低催化床加权温度，若甲烷含量增加值超过甲烷含量增加值合理范围或催化床加权温度低于催化床加权温度合理范围的底限值或风量小于风量合理范围的底限值，则跳到规则3），反之，则继续降低催化床加权温度；3）加大蒸汽量，若甲烷含量增加值超过甲烷含量增加值合理范围或蒸汽量大于蒸汽量合理范围的高限值，则跳到规则4），反之，则继续加大蒸汽量；4）减小蒸汽量，若甲烷含量增加值超过甲烷含量增加值合理范围或蒸汽量小于蒸汽量合理范围的底限值，则结束控制，反之，则继续减小蒸汽量；所述的甲烷含量增加值合理范围为：0～0.1%V/V；所述的催化床加权温度合理范围为：650℃～780℃；所述的风量合理范围为：10000m³/h～23000m³/h；所述的蒸汽量合理范围为：17000m³/h～22500m³/h。