用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法及系统与流程

本发明涉及过程控制，具体涉及用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法及系统。

背景技术：

1、油脂精炼是植物油加工过程中的关键环节，主要包括脱胶、脱酸、脱色、脱臭等工序，各工序均需要在特定温度条件下运行，蒸汽消耗和电力消耗占据了精炼成本的较大比重。在现有油脂精炼生产过程中，能耗管理与品质控制往往作为两个相对独立的维度分别加以考量，各工序之间的热能利用缺乏系统性规划，上游工序排放的大量余热未被有效回收便直接散失，造成了显著的能源浪费。

2、同时，毛油品质具有较大的批次波动性，酸价、过氧化值和反式脂肪酸含量这三个关键品质指标之间存在内在的相互制约关系。为降低酸价而提高脱臭温度往往会导致反式脂肪酸含量上升，而为控制反式脂肪酸生成而降低脱臭温度又可能使酸价达不到成品标准，这种此消彼长的冲突关系使得工艺参数的设定面临两难困境。现有技术中缺乏能够同时兼顾能耗优化与品质保障的智能化调控手段，工艺参数的调整往往依赖操作人员的经验判断，既难以实现能耗的最小化，也无法在品质指标冲突时做出最优权衡。

技术实现思路

1、本发明提供了用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法及系统。本发明解决了现有油脂精炼过程中难以实现总能耗、热能梯级利用与成品品质三者统一优化，导致能耗偏高或品质波动难以有效控制的技术问题。

2、鉴于上述问题，本发明提供了用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法，包括：

3、采集油脂精炼过程中各工序的实时工艺参数和原料品质指标，实时工艺参数至少包括各工序温度、换热器进出口温度和直接蒸汽用量，原料品质指标至少包括毛油酸价、过氧化值和反式脂肪酸含量；

4、根据换热器进出口温度计算换热器实时效率，并根据各工序温度和换热器实时效率计算工序间的温度梯级匹配系数；

5、根据原料品质指标确定品质偏离度，并计算当前工艺参数下的品质特征冲突度，品质特征冲突度表征毛油酸价、过氧化值和反式脂肪酸含量之间的相互制约程度；

6、以总能耗最小化、温度梯级匹配系数最大化和品质特征冲突度最小化为多目标，通过改进的优化算法求解最优工艺参数组合，其中，根据品质偏离度动态调整各目标的权重分配；

7、根据最优工艺参数组合调控各工序执行参数。

8、本发明还提供了用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控系统，包括：

9、数据采集模块，用于采集油脂精炼过程中各工序的实时工艺参数和原料品质指标，实时工艺参数至少包括各工序温度、换热器进出口温度和直接蒸汽用量，原料品质指标至少包括毛油酸价、过氧化值和反式脂肪酸含量；

10、效率计算与梯级匹配模块，用于根据换热器进出口温度计算换热器实时效率，并根据各工序温度和换热器实时效率计算工序间的温度梯级匹配系数；

11、品质评价模块，用于根据原料品质指标确定品质偏离度，并计算当前工艺参数下的品质特征冲突度，品质特征冲突度表征毛油酸价、过氧化值和反式脂肪酸含量之间的相互制约程度；

12、多目标优化模块，用于以总能耗最小化、温度梯级匹配系数最大化和品质特征冲突度最小化为多目标，通过改进的优化算法求解最优工艺参数组合，其中，根据品质偏离度动态调整各目标的权重分配；

13、执行调控模块，用于根据最优工艺参数组合调控各工序执行参数。

14、本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

15、本发明通过在精炼过程中实时计算换热器效率和温度梯级匹配系数，实现了工序余热的精准量化与梯级回收，大幅降低了外部热源补充量；通过构建品质偏离度和品质特征冲突度指标，使优化过程能够同时兼顾原料批次波动与三个品质指标之间的内在制约关系；通过将品质偏离度作为权重分配的依据，使算法在不同原料品质条件下自动调整优化重心，确保成品品质始终处于受控状态；通过在粒子群优化过程中引入品质导向的种群重初始化机制，有效避免了算法陷入局部最优，保证了求解结果的全局最优性。以上手段共同实现了油脂精炼过程中能耗、热能利用与品质保障三者协同最优的技术效果，在确保成品油全部品质指标达标的前提下有效降低了总能耗。

16、综上，本发明解决了现有油脂精炼过程中难以实现总能耗、热能梯级利用与成品品质三者统一优化，导致能耗偏高或品质波动难以有效控制的技术问题。

1.用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法，其特征在于，采集油脂精炼过程中各工序的实时工艺参数和原料品质指标，包括：

3.如权利要求1所述的用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法，其特征在于，根据换热器进出口温度计算换热器实时效率，包括：

4.如权利要求3所述的用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法，其特征在于，根据各工序温度和所述换热器实时效率计算工序间的温度梯级匹配系数，包括：

5.如权利要求1所述的用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法，其特征在于，根据所述原料品质指标确定品质偏离度，包括：

6.如权利要求5所述的用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法，其特征在于，计算当前工艺参数下的品质特征冲突度，包括：

7.根据权利要求1所述的用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法，其特征在于，根据所述品质偏离度动态调整各优化目标的权重分配，包括：

8.根据权利要求7所述的用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法，其特征在于，通过改进的优化算法求解最优工艺参数组合，包括：

9.根据权利要求8所述的用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法，其特征在于，还包括：

10.用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控系统，其特征在于，用于执行权利要求1至9任一项所述的用于能耗优化的油脂加工工艺参数智能调控方法，包括：