本文關(guān)鍵詞：濕法煙氣脫硫過程建模與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,對(duì)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(chǎng)仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。發(fā)電負(fù)荷的增加將導(dǎo)致電廠所排放的煙氣量急劇增加。而煙氣中所含的SO：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SO：也將導(dǎo)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(fù)荷需求不斷增長與大氣環(huán)境保護(hù)之間的矛盾,多數(shù)發(fā)電廠配備了脫硫系統(tǒng),對(duì)電廠所排放的煙氣進(jìn)行脫硫處理。因此,如何使電廠脫硫系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行已成為能源及環(huán)保領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。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(dǎo),問題一為對(duì)復(fù)雜脫硫系統(tǒng)進(jìn)行建模及理論分析,問題二為協(xié)調(diào)改善脫硫效率與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本之間的矛盾,實(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)在環(huán)保達(dá)標(biāo)等條件下的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)運(yùn)行。本文以典型石灰石濕法煙氣脫硫?yàn)檠芯繉?duì)象,基于其脫硫工藝與脫硫原理展開討論與分析,其研究?jī)?nèi)容可以大致分為以下幾個(gè)部分：1.介紹石灰石濕法脫硫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成,闡述該種脫硫技術(shù)的脫硫工藝與脫硫原理,并對(duì)組成脫硫系統(tǒng)的五個(gè)主要子系統(tǒng),煙氣換熱器系統(tǒng)、二氧化硫吸收系統(tǒng)、石灰石制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的介紹與說明,為后續(xù)的理論分析提供研究基礎(chǔ)。2.針對(duì)石灰石濕法煙氣脫硫中影響脫硫效率的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)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(duì)脫硫率的影響�；陧憫�(yīng)曲面法設(shè)計(jì)多因素影響試驗(yàn),利用Box-Behnken Designs中心組合設(shè)計(jì)模型得到脫硫效率影響因素與脫硫率響應(yīng)值之間的脫硫效率模型。研究運(yùn)行系統(tǒng)參數(shù)間的交互作用對(duì)脫硫效率的影響,并進(jìn)行各影響因素的方差分析。結(jié)果表明液氣比對(duì)脫硫率的影響最大,其與鈣硫比的交互作用對(duì)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(tǒng)運(yùn)行能耗、物耗及收益等建立脫硫系統(tǒng)的脫硫經(jīng)濟(jì)模型,采用時(shí)變權(quán)重粒子群優(yōu)化算法對(duì)模型進(jìn)行求解該多約束條件下的極值問題,結(jié)果表明該模型能在滿足脫硫率達(dá)到環(huán)境要求及設(shè)備可持續(xù)運(yùn)行的情況下,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行成本最低,按照所得到的最佳可調(diào)參數(shù)的優(yōu)化組合指導(dǎo)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行。4.以吸收塔為研究對(duì)象,采用分布式參數(shù)模型方法對(duì)吸收系統(tǒng)進(jìn)行建模及數(shù)值模擬,研究吸收塔內(nèi)所進(jìn)行的主要化學(xué)反應(yīng)及其參與的組分,并將吸收塔細(xì)分為吸收區(qū)與漿液槽兩部分,基于反應(yīng)與傳質(zhì)過程建立吸收塔分布式氣液固三相傳質(zhì)與反應(yīng)耦合模型,求解得到各組分在吸收塔中的分布及隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化情況,本文所建吸收塔分布式氣液固三相傳質(zhì)與反應(yīng)耦合模型能較準(zhǔn)確地描述吸收塔內(nèi)部脫硫狀況,為動(dòng)態(tài)模擬優(yōu)化提供數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：濕法煙氣脫硫 脫硫效率分析 運(yùn)行優(yōu)化 分布式參數(shù)模型
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM621
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容15-18
• 第2章 濕法煙氣脫硫系統(tǒng)介紹18-26
• 2.1 濕法煙氣脫硫技術(shù)18-19
• 2.2 煙氣換熱系統(tǒng)19-20
• 2.3 二氧化硫吸收系統(tǒng)20-21
• 2.4 石灰石漿液制備系統(tǒng)21-22
• 2.5 石膏脫水系統(tǒng)22-23
• 2.6 廢水處理系統(tǒng)23
• 2.7 本章小結(jié)23-26
• 第3章 脫硫系統(tǒng)的脫硫效果影響因素分析26-40
• 3.1 單因素脫硫效果分析26-29
• 3.1.1 pH值對(duì)脫硫效果的影響26-27
• 3.1.2 鈣硫比對(duì)脫硫效果的影響27
• 3.1.3 液氣比對(duì)脫硫效果的影響27-28
• 3.1.4 入口SO_2濃度對(duì)脫硫效果的影響28-29
• 3.2 基于響應(yīng)曲面法的脫硫效果分析29-38
• 3.2.1 響應(yīng)曲面法原理及介紹30-31
• 3.2.2 響應(yīng)曲面法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)31-32
• 3.2.3 響應(yīng)曲面法試驗(yàn)數(shù)據(jù)來源與獲取32-33
• 3.2.4 響應(yīng)曲面法試驗(yàn)結(jié)果分析與總結(jié)33-38
• 3.3 本章小結(jié)38-40
• 第4章 石灰石濕法煙氣脫硫經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化40-54
• 4.1 基本模型建立40-44
• 4.1.1 循環(huán)漿液泵模型40-41
• 4.1.2 增壓風(fēng)機(jī)模型41-42
• 4.1.3 氧化風(fēng)機(jī)模型42-43
• 4.1.4 石膏產(chǎn)量模型43
• 4.1.5 石灰石消耗模型43-44
• 4.2 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模型建立與求解44-52
• 4.2.1 粒子群優(yōu)化算法45-47
• 4.2.2 經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模型優(yōu)化結(jié)果及分析47-52
• 4.3 本章小結(jié)52-54
• 第5章 吸收塔動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型研究54-74
• 5.1 吸收塔系統(tǒng)簡(jiǎn)述54-55
• 5.2 吸收塔分布式氣液固三相傳質(zhì)與反應(yīng)耦合模型55-63
• 5.2.1 典型CSTR模型58-59
• 5.2.2 吸收區(qū)氣液固三相傳質(zhì)與反應(yīng)耦合模型59-62
• 5.2.3 氧化槽氣液固三相傳質(zhì)與反應(yīng)耦合模型62-63
• 5.3 模型案例及模型參數(shù)設(shè)計(jì)63-66
• 5.4 模型求解結(jié)果及分析66-72
• 5.5 本章小結(jié)72-74
• 第6章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 課題完成的主要內(nèi)容74-75
• 6.2 課題展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：471331