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大型燃煤机组湿法烟气脱硫系统总体运行优化的研究

作　者: 袁星
导　师: 杨勇平; 徐钢
学　校: 华北电力大学
专　业: 热能工程
关键词: 湿法烟气脱硫 燃煤机组 脱硫物耗 脱硫能耗 运行优化
分类号: X773
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


随着电力建设高速增长及烟气SO2排放要求的日益严格,我国大部分燃煤机组已逐步装备了烟气脱硫系统。目前,这些脱硫系统以采用石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺为主,其在有效降低烟气S02排放浓度,带来较好环境保护效应的同时也导致极大额外物质、能量消耗,因此通过分析脱硫系统特性、针对其运行优化方法的研究,对于有效地降低污染物治理代价、提高脱硫系统以及燃煤机组的综合性能、乃至对于实现国家节能减排目标而言,有重要理论与现实意义。本文首先通过对脱硫工艺流程的分析,结合现场实际运行数据,运用能量、化学反应以及物质平衡基本原理,建立脱硫物耗、能耗数学模型,为系统运行优化的研究提供基础；然后在分析关键参数(主要包括液气比(L/G)、烟气流速、烟气温度、钙硫比(Ca/S)、浆液pH值、原烟气S02浓度)对于脱硫性能(包括脱硫效率、能耗和物耗)影响的基础上,重点研究脱硫系统主要能耗设备节能优化运行策略,并提出系统总体运行优化思路：在控制合适脱硫效率大小满足环保要求的同时尽可能降低能耗和物耗,即根据机组具体工况选定合理运行参数,保证合适脱硫效率和尽可能地减小运行成本。最后以我国某典型1000MW燃煤机组脱硫系统为例开展总体运行优化计算与分析。基于C++buider软件,编写脱硫系统运行优化计算程序,可计算脱硫效率、物耗、能耗并给出系统运行优化策略。对该案例机组燃用六种不同煤种、在各负荷下的总体运行优化开展定量计算与分析,并以锅炉燃用煤种3(燃煤硫份1%)时的运行优化计算结果为例分析其总体优化效果,计算结果表明使用优化方案年可节省运行费用约302.2万元,优化效果显著。以上针对脱硫系统定量的总体运行优化研究可为脱硫系统实际运行提供一定指导。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-14
  1.1 选题背景及意义  10-11
    1.1.1 选题背景  10
    1.1.2 选题意义  10-11
  1.2 国内外研究动态  11-13
    1.2.1 国外研究现状  11-12
    1.2.2 国内研究现状  12-13
  1.3 研究内容  13-14
第2章 燃煤机组湿法脱硫系统物耗模型  14-27
  2.1 石灰石石膏湿法脱硫工艺介绍  14-16
    2.1.1 工艺流程  14-15
    2.1.2 反应机理  15-16
  2.2 烟气模型  16-20
    2.2.1 吸收塔入口原烟气计算模型  16-18
    2.2.2 吸收塔出口净烟气计算模型  18-20
  2.3 烟温模型  20-23
    2.3.1 脱硫吸收塔热平衡  20-22
    2.3.2 GGH热平衡  22
    2.3.3 烟温的计算  22-23
  2.4 水耗模型  23-25
  2.5 吸收剂耗量模型  25
  2.6 脱硫石膏产量模型  25-26
  2.7 本章小结  26-27
第3章 燃煤机组湿法脱硫系统能耗模型  27-37
  3.1 脱硫系统主要设备能耗特性  27-29
    3.1.1 循环浆液泵  27-28
    3.1.2 增压风机  28
    3.1.3 氧化风机  28-29
  3.2 脱硫能耗模型  29-31
    3.2.1 能耗模型的建立  29
    3.2.2 脱硫能耗的多元回归分析  29-31
  3.3 回归案例分析  31-36
  3.4 本章小结  36-37
第4章 燃煤机组脱硫系统的优化运行分析  37-50
  4.1 影响脱硫性能的主要参数  37-39
  4.2 脱硫系统主要能耗设备节能优化运行分析  39-47
    4.2.1 循环浆液泵节能优化运行分析  39-44
    4.2.2 增压风机节能优化运行分析  44-46
    4.2.3 氧化风机节能优化运行分析  46-47
    4.2.4 脱硫系统节能优化运行分析  47
  4.3 脱硫系统总体优化运行分析  47-49
  4.4 本章小结  49-50
第5章 燃煤机组脱硫系统运行优化案例分析  50-67
  5.1 1000MW燃煤机组脱硫系统基本情况  50-55
    5.1.1 锅炉燃煤的煤质分析  50-51
    5.1.2 脱硫系统主要设备  51-55
  5.2 1000MW燃煤机组脱硫系统运行优化计算程序  55-60
  5.3 1000MW燃煤机组脱硫系统运行优化计算结果分析  60-66
    5.3.1 脱硫系统物耗特性  60-62
    5.3.2 脱硫系统主要能耗设备的运行及能耗  62-64
    5.3.3 总体运行优化效果分析  64-66
  5.4 本章小结  66-67
第6章 结论与展望  67-69
参考文献  69-72
攻读硕士学位期间发表的论文  72-73
硕士学位论文科研项目背景  73-74
致谢  74

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 动力工业废物处理与综合利用 > 电力工业
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