濕法煙氣脫硫過程建模與優(yōu)化.pdf

1、隨著我國的經濟發(fā)展，對電力方面的需求日益增長。目前，新能源電廠的普及率較低，火力發(fā)電廠在發(fā)電市場仍然占據主導地位。發(fā)電負荷的增加將導致電廠所排放的煙氣量急劇增加。而煙氣中所含的SO2容易形成酸雨，加快建筑物的腐蝕，酸化土壤，影響植被生長，空氣中的SO2也將導致慢性呼吸道疾病的突發(fā)，降低人體免疫力，直接影響人類健康。為解決負荷需求不斷增長與大氣環(huán)境保護之間的矛盾，多數發(fā)電廠配備了脫硫系統，對電廠所排放的煙氣進行脫硫處理。因此，如何使電廠脫

2、硫系統高效、穩(wěn)定、經濟的運行已成為能源及環(huán)保領域的研究熱點。本文為解決濕法煙氣脫硫的兩大問題提供思路及理論指導，問題一為對復雜脫硫系統進行建模及理論分析，問題二為協調改善脫硫效率與經濟運行成本之間的矛盾，實現脫硫系統在環(huán)保達標等條件下的穩(wěn)定、經濟、可持續(xù)運行。
　　本文以典型石灰石濕法煙氣脫硫為研究對象，基于其脫硫工藝與脫硫原理展開討論與分析，其研究內容可以大致分為以下幾個部分:
　　1.介紹石灰石濕法脫硫系統的結構與組成，

3、闡述該種脫硫技術的脫硫工藝與脫硫原理，并對組成脫硫系統的五個主要子系統，煙氣換熱器系統、二氧化硫吸收系統、石灰石制備系統、石膏脫水系統、廢水處理系統進行相關的介紹與說明，為后續(xù)的理論分析提供研究基礎。
　　2.針對石灰石濕法煙氣脫硫中影響脫硫效率的系統運行參數展開討論，分析單因素變化條件下脫硫率隨鈣硫比、液氣比、pH值、入口煙氣SO2濃度對脫硫率的影響?；陧憫娣ㄔO計多因素影響試驗，利用Box-Behnken Designs中

4、心組合設計模型得到脫硫效率影響因素與脫硫率響應值之間的脫硫效率模型。研究運行系統參數間的交互作用對脫硫效率的影響，并進行各影響因素的方差分析。結果表明液氣比對脫硫率的影響最大，其與鈣硫比的交互作用對脫硫率也有較大的影響。
　　3.基于所得的脫硫效率模型，考慮系統運行能耗、物耗及收益等建立脫硫系統的脫硫經濟模型，采用時變權重粒子群優(yōu)化算法對模型進行求解該多約束條件下的極值問題，結果表明該模型能在滿足脫硫率達到環(huán)境要求及設備可持續(xù)運行

5、的情況下，實現系統運行成本最低，按照所得到的最佳可調參數的優(yōu)化組合指導實際系統運行。
　　4.以吸收塔為研究對象，采用分布式參數模型方法對吸收系統進行建模及數值模擬，研究吸收塔內所進行的主要化學反應及其參與的組分，并將吸收塔細分為吸收區(qū)與漿液槽兩部分，基于反應與傳質過程建立吸收塔分布式氣液固三相傳質與反應耦合模型，求解得到各組分在吸收塔中的分布及隨時間的動態(tài)變化情況，本文所建吸收塔分布式氣液固三相傳質與反應耦合模型能較準確地描述吸