燃煤电厂湿法脱硫系统关键过程建模及预测控制研究

发布时间：2023-08-11 16:48

　　我国是煤炭消费大国,煤炭燃烧产生的大量污染物是我国大气污染的重要来源之一。近年来,在打赢蓝天保卫战、建设生态文明的国家重大需求推动下,燃煤污染物减排技术取得了重要进展,尤其是燃煤烟气污染物超低排放技术的应用及推广,使烟气中主要污染物排放浓度显著降低。然而,随着大气污染物排放标准的不断严格,以及燃煤电厂超低排放技术工艺水平不断提高,环保装置的运行控制水平难以满足需求。如何确保环保装置在变负荷的条件下实现稳定、经济、高效运行成为了目前亟待解决的问题。因此,本文以超低排放系统中的湿法脱硫系统(Wet Flue Gas Desulfurization,WFGD)为研究对象,开展了湿法脱硫关键过程和关键设备建模研究,以及脱硫系统预测控制研究,并实现了工程应用。首先,本文开展了湿法脱硫关键过程及关键设备的建模研究。针对脱硫吸收塔内二氧化硫脱除过程,提出了一种出入口浓度之间的相对滞后时间的分析方法,发现考虑滞后时间修正的出口浓度预测模型的模型误差显著降低,较修正前降低12.3%。基于二氧化硫传质-吸收机理,获得了多种因素对二氧化硫吸收过程的影响规律,构建了分别基于机理方法、数据方法、以及机理与数据耦...

【文章页数】：112 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 脱硫系统二氧化硫吸收过程研究现状
        1.2.2 脱硫系统氧化过程研究现状
        1.2.3 脱硫系统预测控制研究现状
    1.3 本文研究内容与技术路线
第2章 湿法脱硫关键过程及关键设备的建模研究
    2.1 引言
    2.2 石灰石-石膏系统简介
    2.3 脱硫系统入口浓度预测模型构建
    2.4 脱硫系统出口浓度预测模型构建
        2.4.1 湿法脱硫系统效率影响因素分析
        2.4.2 数据采集与数据预处理
        2.4.3 出口浓度预测模型构建
        2.4.4 结果与讨论
    2.5 湿法脱硫系统氧化过程模型研究
        2.5.1 氧化过程影响因素分析
        2.5.2 氧化速率模型研究
        2.5.3 浆液液滴氧化速率模型
        2.5.4 氧化空气量计算
    2.6 浆液循环泵频率-喷淋流量模型
        2.6.1 建立单台浆液循环泵频率-喷淋流量关系
        2.6.2 建立实际过程浆液循环泵频率-喷淋流量关系
    2.7 实际过程石灰石供浆阀门开度-供浆流量关系
        2.7.1 构建实际过程阀门开度-流量模型
        2.7.2 阀门流量特性分析
    2.8 本章小结
第3章 湿法脱硫系统预测控制研究
    3.1 引言
    3.2 脱硫系统运行特性分析
    3.3 模型预测控制
        3.3.1 模型预测控制基本原理
        3.3.2 动态矩阵预测控制方法
    3.4 基于DMC的脱硫塔控制系统设计
        3.4.1 传递函数参数辨识
        3.4.2 动态矩阵控制实现
    3.5 构建湿法脱硫预测控制系统
    3.6 本章小结
第4章 湿法脱硫系统预测控制工程应用研究
    4.1 引言
    4.2 工业应用示范电厂概况
    4.3 构建湿法脱硫模型数据库
    4.4 脱硫系统预测控制现场实施
        4.4.1 脱硫系统软件及硬件改造
        4.4.2 脱硫控制程序现场调试
    4.5 脱硫系统工况与成本分析
        4.5.1 典型工况分析
        4.5.2 波动性与达标率分析
        4.5.3 成本分析
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 创新点
    5.3 不足与展望
参考文献
作者简历与在读期间主要研究成果



本文编号：3841405