循环流化床炉内脱硫运行参数及控制系统优化

发布时间：2017-04-23 10:05

  本文关键词：循环流化床炉内脱硫运行参数及控制系统优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以300MW循环流化床机组为平台,以炉内脱硫系统为研究对象,通过分析炉内脱硫的工艺特点以及影响因素,根据影响炉内脱硫的主要因素建立多目标参数的数学模型,以石灰石粉耗量和脱硫系统总电耗为目标函数,以脱硫效率、钙硫比、床温、SO2气体排放浓度等参数为约束条件,通过对参数模型的优化、求解,得到满足模型约束条件且使目标函数最小的一组参数解。此外,模型还针对脱硫控制方案存在的不足,提出了优化改进方案。 本文首先对影响炉内脱硫的因素进行了分析,通过比较,确定钙硫摩尔比与床温是两个对炉内脱硫效率影响最大的因素,同时,这两个因素也是机组运行过程中可以随时通过改变锅炉的给煤量和给粉量进行调节的参数。根据脱硫系统运行的经济性和机组运行的稳定性原则并通过对山西某煤矸石电厂脱硫系统进行的数据采集,对钙硫摩尔比和床温进行了限定,同时将这两个因素作为约束条件。根据现行的污染物排放标准以及脱硫技术发展水平,将SO2气体排放浓度和脱硫效率也作为参数模型的约束条件。将影响脱硫成本的石灰石消耗量和脱硫系统运行时新增的电耗作为模型的目标函数,通过对参数优化,求出满足约束条件且使目标函数最小的参数解。 此外,本文又针对原有的脱硫系统存在的不足进行了优化设计,原有的系统存在着手动控制和无法确定管路堵料两个明显缺陷,因此对原有的控制系统进行改进：将出口SO2气体浓度作为反馈信号控制给料机转速,将管道压力值作为逻辑判断信号控制给料机启停切换,改进后的系统克服了系统原来的缺陷,同时取得了较好的运行性能。
【关键词】：循环流化床 炉内脱硫 钙硫比 床温 脱硫效率 控制策略
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK229.66;TK32
【目录】：

• 中文摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 课题研究的背景及意义11-13
• 1.1.1 当前我国的SO_2污染情况及控制措施11-12
• 1.1.2 主要的脱硫方法及技术12-13
• 1.2 国内外脱硫工艺研究现状13-15
• 1.2.1 国内脱硫工艺研究现状13-15
• 1.2.2 国外对于脱硫工艺的研究现状15
• 1.3 课题的难点及需要解决的技术关键问题15-16
• 1.4 论文的主要内容16-17
• 1.5 本章小结17-18
• 第二章 炉内脱硫的理论基础及影响因素18-29
• 2.1 循环流化床炉内脱硫基本原理18-20
• 2.1.1 循环流化床锅炉的基本原理18-19
• 2.1.2 炉内脱硫过程的反应机理19
• 2.1.3 炉内脱硫的微观过程19-20
• 2.2 炉内脱硫工艺流程20-23
• 2.2.1 山西某煤矸石电厂简介21
• 2.2.2 脱硫系统简介21-23
• 2.3 影响炉内脱硫效率的因素分析23-28
• 2.3.1 钙硫摩尔比(Ca/S)对脱硫效率的影响23-24
• 2.3.2 床温对脱硫效率的影响24-26
• 2.3.3 脱硫剂的粒径对脱硫效率的影响26
• 2.3.4 吸收剂的反应活性对脱硫效率的影响26-27
• 2.3.5 氧浓度对脱硫效率的影响27
• 2.3.6 分段燃烧(一、二次风配比)对脱硫效率的影响27
• 2.3.7 其他因素对脱硫效率的影响27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 循环流化床炉内脱硫参数优化模型及求解29-47
• 3.1 建模思想及模型假设29-30
• 3.2 脱硫效率模型的建立30-33
• 3.3 SO_2气体排放浓度模型的建立33
• 3.4 床温及钙硫比模型的建立33-38
• 3.4.1 石灰石粉给料系统计量原理34
• 3.4.2 石灰石粉给料系统计量修正34-35
• 3.4.3 床温与脱硫效率关系试验35-38
• 3.5 经济指标模型的建立38-40
• 3.5.1 石灰石粉消耗量数学模型38-39
• 3.5.2 电消耗量数学模型39-40
• 3.6 多目标规划数学模型40-42
• 3.7 多目标规划数学模型求解42-45
• 3.7.1 综合影响参数的确定42-43
• 3.7.2 给料机电耗系数的确定43
• 3.7.3 空压机电耗系数的确定43
• 3.7.4 一次风机电耗系数的确定43-44
• 3.7.5 二次风机电耗系数的确定44
• 3.7.6 多目标规划模型的求解44-45
• 3.8 优化结果分析45-46
• 3.9 本章小结46-47
• 第四章 循环流化床脱硫系统控制策略的优化47-53
• 4.1 原有的脱硫控制系统及缺点47
• 4.2 脱硫控制系统优化方案47-48
• 4.3 优化后的脱硫控制系统48-49
• 4.4 数据库的建立49-50
• 4.5 给料机自动控制的转速设置50-52
• 4.6 本章小结52-53
• 第五章 结论及继续研究建议53-54
• 参考文献54-57
• 攻读学位期间取得的研究成果57-58
• 附录1 火力发电锅炉及燃气轮机组大气污染物排放浓度限值58-59
• 附录2 大气污染物特别排放限值59-60
• 致谢60-61
• 个人简况及联系方式61-63

【参考文献】

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本文编号：322206