300MW煤矸石发电机组脱硫系统控制方案改进设计及应用

发布时间：2020-05-15 09:10

【摘要】：在全球环境保护新形势下,面对超低排放和节能改造的要求,循环流化床机组对SO_2的脱除由单一的炉内脱硫变为炉内脱硫加炉外石灰石—石膏湿法脱硫方式。石灰石—石膏湿法烟气脱硫是国内外应用最广泛的脱硫方法,工艺较为成熟。在脱硫过程中,反应速度快、脱硫效率高,综合经济性能较好,在国内电厂脱硫工艺中被广泛应用。基于石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统,控制策略设计是否合理直接影响脱硫系统的安全稳定运行。本文以山西平朔300MW煤矸石循环流化床发电机组为研究对象,对其烟气脱硫系统控制方案做了研究设计。首先通过分析炉外烟气脱硫机理及影响因素,根据现场试验机组脱硫控制系统现状,确定了该机组烟气脱硫自动控制策略。在内容上对湿法烟气脱硫系统改进控制方案进行了详细深入的论述,由于脱硫系统的大迟延以及对象模型的不确定性,导致了常规PID以及一些先进控制策略应用于脱硫系统控制中不能达到预期效果。本文改进控制方案是基于上述情况提出并设计的,其改进控制策略是在优化的串级加前馈复合控制基础上实现的,将专家控制、模糊控制、变参数PI控制等控制策略融合应用,并提出一种动态叠加的快慢速调节+前馈控制策略。通过将脱硫系统改进控制策略与机组DCS控制系统相结合,进行了现场调试及运行测试,结果为:1)石灰石浆液供给量能较好的跟踪吸收塔塔前原烟气SO_2浓度变化,使排出吸收塔的净烟气SO_2浓度在20~30mg/Nm~3变化,达到国家对燃煤机组SO_2浓度排放要求35 mg/Nm~3的设计标准;2)pH实测值能够较好的跟踪设定值变化;3)脱硫控制系统改造前后,平均每吨SO_2排放量消耗石灰石浆液量分别为13.49m~3和10.42m~3,使得每吨SO_2排放量石灰石浆液消耗量比改造前降低了22.8%。现场运行表明,该系统整体运行效果良好,改进效果明显,实现了烟气脱硫控制系统现场改造预期目标和要求。
【图文】：

燃煤机组,污染物排放标准

第 1 章绪论题的研究背景及意义作为我国主体能源，在资源结构中占有重要优势，按热当量量中，油气资源相对较缺乏，煤资源占有很大比重。在我国煤电装机总量在当下和以后很长的一段时间内都会处于领先地广泛使用对周围的大气环境有一定的影响[1]。为了改善环境，煤炭的清洁燃烧技术需要不断提高。随着燃煤机组单机容量的不断增加，国家也逐步采取了一系列的大气治理与保护四年里，国家对燃煤机组大气污染物排放的限制逐步加强，低，，如图 1-1 所示，对 NOx、SO2和烟尘排放浓度的要求从 2m3、400 mg/Nm3、50 mg/Nm3降到 2014 年的 50 mg/Nm3、35 mm3，足以表现国家对控制污染物排放的力度与决心[2-3]。

剖面图,湿法脱硫,吸收塔,剖面图

华北电力大学硕士学位论文 2 章石灰石—石膏湿法烟气脱硫原理及影响因石灰石—石膏湿法脱硫原理1 工艺原理石灰石—石膏湿法脱硫是一种大规模商业化烟气脱硫技术，而吸收塔统的重要组成部分，燃煤锅炉燃烧产生的烟气经过烟气管道，由引风，进入吸收塔内部，然后与喷淋层的石灰石浆液经湍流层紊流，充分，最后经管束式除尘器除雾，最终将原烟气变为符合国家对污染物排标准，并由烟气管道排出[28]。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM621.2;X773;TP273

【参考文献】