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石灰石—石膏脱硫吸收塔工艺建模及系统仿真

作　者: 吉梦迪
导　师: 谢安国
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 热能工程
关键词: 烟气脱硫湿法石灰石／石膏模型仿真
分类号: X773
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着国家对环境污染问题的高度重视，电厂脱硫工作势在必行。石灰石-石膏湿法脱硫技术凭借着脱硫效率高、技术成熟、对煤种变化适应性强、吸收资源丰富价格便宜以及脱硫副产物综合利用高等优点被火电厂广泛使用。本文针对火电厂广泛使用的石灰石-石膏湿法脱硫技术进行研究，以康平电厂（2*600WM）为研究对象，对其原理及其工艺结合运行方式进行了探讨，对影响脱硫效率的因素进行分析，建立吸收塔的数学模型，利用EDPF-NT系统进行脱硫系统的仿真模拟，并与机组实际运行数据进行比较，得到仿真模型的有效性。同时在系统稳定状况下，给出静态模拟、动态扰动与脱硫效率的影响关系,并且提出一种优化方案，为电厂节能提高脱硫效率奠定基础。建立的仿真模型为烟气脱硫系统运行及管理人员提供培训、学习与研究的平台创造有利条件。仿真结果表明：系统正常情况下，脱硫效率稳定，达90％以上，脱硫效率随着PH值的增大而增加，当PH值在5.5以下时，脱硫效率随PH值增大而快速增加，但当PH值超过5.5之后，脱硫效率增加缓慢。在其他条件不变的情况下，循环浆液量对脱硫效率影响很大，循环浆液量越多，脱硫效率越高。当循环浆液量小于18500m3/h时，脱硫效率随循环浆液量增大而快速增加，但当循环浆液量大于18500m3/h之后，脱硫效率增加趋势缓慢。入口烟气量对脱硫效率影响很大，入口烟气量越少，脱硫效率越高。当入口烟气量大于420m3/s时，脱硫效率随入口烟气量增大而快速降低，但当入口烟气量小于420m3/s之后，脱硫效率降低趋势缓慢。

全文目录

中文摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
1. 绪论  10-18
  1.1 我国燃煤电厂烟气脱硫背景及现状  10-12
  1.2 国内外烟气脱硫技术简介  12-15
    1.2.1 湿法脱硫  12-14
    1.2.2 干法脱硫  14
    1.2.3 半干法脱硫  14-15
  1.3 当前我国燃煤电厂脱硫存在的问题与建议  15-16
  1.4 本课题研究的现状  16
  1.5 本课题研究目的和主要内容  16-17
  1.6 本章小结  17-18
2. 康平电厂脱硫系统概况  18-25
  2.1 脱硫系统基本工艺流程  18-22
    2.1.1 脱硫烟气系统  19-20
    2.1.2 吸收塔系统  20-21
    2.1.3 石灰石制备系统  21
    2.1.4 公用系统  21
    2.1.5 排放系统  21-22
  2.2 石灰石—石膏湿法脱硫的影响因素  22-23
    2.2.1 液气比(L／G)对脱硫效率的影响  22-23
    2.2.2 浆液 PH 值对脱硫效率的影响  23
    2.2.3 烟气流速和温度对脱硫效率的影响  23
    2.2.4 钙硫比对脱硫效率的影响  23
    2.2.5 吸收剂原料  23
  2.3 运行中存在的问题及处理  23-24
    2.3.1 系统的结垢和堵塞  23-24
    2.3.2 吸收塔起泡的原因和处理  24
  2.4 本章小结  24-25
3. 脱硫系统仿真研究  25-41
  3.1 脱硫系统建模  25-33
    3.1.1 双模理论  26-28
    3.1.2 脱硫效率建模  28-30
    3.1.3 浆液侧关系  30-32
    3.1.4 脱硫吸收塔参数模型  32-33
  3.2 自动控制原理  33-35
    3.2.1 梯形图  33-34
    3.2.2 控制系统图  34-35
  3.3 建立脱硫仿真系统  35-36
  3.4 图形模块化实时仿真模型的建立  36-38
    3.4.1 利用 EDPF-NT 系统中的 ECBW 建立所需测点  36
    3.4.2 建立系统模型  36-38
    3.4.3 算法生成  38
  3.5 仿真中设计的控制原理  38-40
    3.5.1 浆液 PH 值调节  38-39
    3.5.2 吸收塔浆液浓度调节  39
    3.5.3 吸收塔浆液池液面高度调节  39
    3.5.4 称重给料与研磨水比例关系控制  39
    3.5.5 石灰石浆液箱出口密度控制  39-40
  3.6 本章小结  40-41
4. 模型仿真实验与结果分析  41-49
  4.1 仿真实验与对比  41-42
  4.2 实验结果分析  42-46
    4.2.1 吸收浆液的 pH 值的影响分析  42-43
    4.2.2 循环泵浆液流量的影响分析  43-45
    4.2.3 入口烟气量的影响分析  45-46
  4.3 扰动影响分析  46-47
  4.4 优化分析  47-48
  4.5 本章小结  48-49
5. 结论  49-51
参考文献  51-53
附录  53-56
  附录1. 烟气系统仿真模型  53-54
  附录2. 吸收塔系统仿真模型  54-55
  附录3. 石灰石供浆系统仿真模型  55-56
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  56-57
致谢  57-58
作者简介  58-59

石灰石—石膏脱硫吸收塔工艺建模及系统仿真

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