汤 健乔俊飞徐 喆郭子豪

(1.北京工业大学信息学部,北京 100124;2.计算智能与智能系统北京市重点实验室,北京 100124)

1 引言

城市固废焚烧(municipal solid waste incineration,MSWI)在生活垃圾的无害化、减量化和资源化处理等方面优势显著.MSWI过程排放被称为“世纪之毒”的痕量特性污染物二噁英(dioxin,DXN)[1],其在生物体内具有显著地积累和放大效应,对生态环境与人类健康具有巨大危害[2].目前,DXN排放浓度还无法在线实时检测,其产生机理至今仍不清晰,难以建立数学模型[3].通过利用高浓度的单氯苯等关联指示物进行DXN排放浓度的在线间接检测是目前研究热点之一[4-8];但该方法所具有的时间滞后性难以满足MSWI过程运行优化与反馈控制的要求,并且关联模型低精度、检测设备的高复杂性和低性价比等原因导致该方式难以实际应用.目前工业界多采用具有周期长、滞后大、成本高等缺点的在线采样-离线化验相结合的方法[3],即:以月/季周期或不确定周期由具有资质的检测机构在现场人工采样若干小时、在实验室离线化验至少一周、单次采样化验费用为0.5～1万元.显然,上述方式不能支撑以降低DXN排放浓度为直接设定目标的MSWI运行优化与反馈控制.数据驱动软测量技术常用于在线获得依靠离线化验或专家推断等方式才能获取的难以检测过程参数测量值[9-10].MSWI过程的炉内温度、炉排速度、一/二次风量、烟气压力/温度、活性炭量等过程变量以及SO2,HCl等污染气体的浓度,以秒为周期基于分布式控制系统和……