以资料探勘技术进行垃圾焚化厂监控系统之效能评析.PDFVIP

以資料探勘技術進行垃圾焚化廠監控系統之效能評析 陳建中 * 、李其樺** 、蘇基福*** 摘 要 焚化熱處理是我國都市廢棄物的主要處理模式，目前營運中的大型都市 垃圾焚化廠有二十一座，其中大部份配有汽電 共生系統以回收能源，如今這 一項收入已成為這些都市垃圾焚化廠的重要經濟來源，每年所產生的售電收 益甚至高達數億元，對於系統操作管理人員而言，如何讓這個系統維持穩定 的發電效率便成為首要的任務。然而與一般燃煤 / 天然氣的火力發電廠相比 較，垃圾焚化的進料成份變化較大，使得處理 過程一直是處於動態變化，也 較容易衍生出空氣污染問題，所以要讓一座垃 圾焚化廠正常運轉是相當不容 易的，往往需要藉助嚴密的自動化監控系統來 協助管理，這個系統經由中央 控制室匯整了所有的監控資訊，其中有負責監 控焚化燃燒、負責監控空氣污 染防制以及負責監控熱能回收等三個主要系統 ，經過多年來的操作營運，如 今各個垃圾焚化廠對於系統的運轉狀態皆已經有了詳實的記載，理論上應當 可以從中吸取寶貴的操作經驗，但是這些監控 資訊是否足以反映出系統之運 轉特性，仍有待進一步的分析檢驗。 有鑑於此，本研究希望能夠發展出一 套垃圾焚化廠監控系統效能之評估 程序，首先檢驗現有監測資訊的有效性 ，從資料的錯誤率分析中發現 505 個 監測項目中僅 263 個參數的記錄正常，顯示這樣的監測品質有待改進。然後 進一步分析出各個參數間的相關性，經過參數的重要性評估後，完成監控參 數的篩選動作，以階層式群集分析發現汽渦輪 機蒸汽進入量及汽渦輪機的第 一段抽出溫度等因子與發電功率關係最為密切 ，這樣的結果與發電系統的運 作模式極為穩合 ；同 樣的分析也顯示垃圾投入量與 NOx的排放情形有密切相 關，而排放廢氣的煙塵濃度則與焚化爐床一號 滾輪的轉速有關，以上顯示了 資料探勘技術確實可以掌握操作條件與 系統狀態的關係 。最後在 MATLAB的 類神經模組下，以所篩選出的重要因子進行發電效率與空氣污染等預報模式 的開發，如此一來可以在監測值有遺漏時進行 數值的推估，二來當預報值與 實際監測值有顯著性差異時可以提醒操 作管理者做必要的系統檢查。 【關鍵詞】1.資料探勘 2. 垃圾焚化 3.類神經網路 輔英科技大學環境工程科學系副教授* **輔英科技大學環境工程科學系研究所碩士生 ***輔英科技大學電算中心講師 110 Using Datamining Technique to Check the Reliability of Monitoring System for Waste Incineration J.C. Ch en * 、C.H . L ee* * 、C.F. S u ** * Abstract Wa ste incin er ation is th e majo r pr oc es s of waste treatment in Taiwan . Ther e ar e 21 mass burn i n cinerat or syst em s on working. Most of th em are equipped wi th th e heat recovery syst em composed of a boiler unit and a c ogene rat i on pr oc ess . Nowa days t h e be ne fits of cogeneration have becom e the m o st impor tant inc om e to th e abov e ma ss burn in cinerator sy stems. Th erefor e