循環(huán)流化床煙氣脫硫過(guò)程建模與控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-18 23:36
循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種新型高效脫硫技術(shù),具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資省、占地少的優(yōu)點(diǎn),而且脫硫效率較高,系統(tǒng)維護(hù)要求低,運(yùn)行可靠,能夠適應(yīng)我國(guó)中小型電廠以及中小鍋爐煙氣脫硫的改造。該工藝以循環(huán)流化床原理為基礎(chǔ),通過(guò)脫硫劑在床內(nèi)的多次再循環(huán),延長(zhǎng)了脫硫劑與煙氣的接觸時(shí)間,大大提高了脫硫劑利用率和系統(tǒng)脫硫效率,我國(guó)已將其納入為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)研究和推廣的煙氣脫硫技術(shù)之一。為了揭示煙氣脫硫的工藝機(jī)理,國(guó)內(nèi)外的許多學(xué)者進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究,對(duì)穩(wěn)態(tài)機(jī)理模型的研究已基本成熟,但到目前為止,對(duì)循環(huán)流化床煙氣脫硫過(guò)程的動(dòng)態(tài)建模和控制的研究相對(duì)滯后。本文以國(guó)家電站燃燒工程技術(shù)研究中心開(kāi)發(fā)的排煙循環(huán)流化床脫硫?qū)嶒?yàn)臺(tái)為基礎(chǔ),深入研究循環(huán)流化床煙氣脫硫過(guò)程的建模與控制問(wèn)題,主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)包括:(1)首次對(duì)循環(huán)流化床煙氣脫硫過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模和仿真分析。以煙氣脫硫過(guò)程中的質(zhì)量平衡方程為基礎(chǔ),結(jié)合描述流化床內(nèi)氣固流動(dòng)特性的快速流態(tài)化模型,以及增濕活化的傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)模型,建立循環(huán)流化床煙氣脫硫過(guò)程的動(dòng)態(tài)機(jī)理模型,并對(duì)模型進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能分析。通過(guò)穩(wěn)態(tài)分析不僅可以預(yù)測(cè)出不同工況條件下脫硫塔的脫硫效率,而且能夠分...
【文章來(lái)源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:124 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 我國(guó)煙氣脫硫的發(fā)展概況
1.1.1 我國(guó)二氧化硫污染現(xiàn)狀
1.1.2 燃煤電站脫硫減排的發(fā)展階段
1.1.3 煙氣脫硫技術(shù)概述
1.1.4 流態(tài)化技術(shù)在脫硫工藝中的應(yīng)用
1.2 循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝及研究現(xiàn)狀
1.2.1 工藝流程
1.2.2 研究進(jìn)展
1.3 循環(huán)流化床煙氣脫硫過(guò)程的控制系統(tǒng)
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 循環(huán)流化床煙氣脫硫過(guò)程的建模與仿真分析
2.1 引言
2.2 氣固流動(dòng)特性模型
2.2.1 循環(huán)流化床內(nèi)的氣固流動(dòng)特性分析
2.2.2 快速流態(tài)化模型的選擇
2.3 增濕活化脫硫特性分析
2.3.1 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型
2.3.2 平均轉(zhuǎn)化率模型
2.4 整體脫硫傳質(zhì)模型建立與仿真分析
2.4.1 脫硫塔內(nèi)的物料衡算方程
2.4.2 實(shí)驗(yàn)裝置與模型驗(yàn)證
2.4.3 穩(wěn)態(tài)仿真分析
2.4.4 動(dòng)態(tài)仿真分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 煙氣脫硫過(guò)程中絕熱飽和溫差的軟測(cè)量模型研究
3.1 引言
3.2 絕熱飽和溫差對(duì)脫硫系統(tǒng)性能及運(yùn)行的影響
3.3 絕熱飽和溫度與露點(diǎn)溫度的區(qū)別
3.4 基于混合策略的絕熱飽和溫差軟測(cè)量
3.4.1 增濕降溫過(guò)程的機(jī)理分析與輔助變量的選擇
3.4.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
3.5 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.5.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的驗(yàn)證
3.5.2 絕熱飽和溫差軟測(cè)量模型的驗(yàn)證
3.6 本章小結(jié)
第四章 循環(huán)流化床煙氣脫硫分布參數(shù)系統(tǒng)的辨識(shí)算法研究
4.1 引言
4.2 分布參數(shù)系統(tǒng)辨識(shí)算法
4.2.1 分布參數(shù)系統(tǒng)辨識(shí)問(wèn)題描述
4.2.2 分布參數(shù)系統(tǒng)辨識(shí)算法的研究現(xiàn)狀
4.3 基于特征線法的分布參數(shù)辨識(shí)算法
4.3.1 特征線法的定義與幾何意義
4.3.2 系統(tǒng)描述
4.3.3 辨識(shí)算法推導(dǎo)
4.3.4 仿真示例
4.4 循環(huán)流化床煙氣脫硫分布參數(shù)模型的辨識(shí)
4.5 本章小結(jié)
第五章 循環(huán)流化床煙氣脫硫分布參數(shù)系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制研究
5.1 引言
5.2 循環(huán)流化床煙氣脫硫過(guò)程的控制系統(tǒng)
5.3 基于特征線法的分布參數(shù)模型預(yù)測(cè)控制
5.3.1 預(yù)測(cè)控制的基本原理
5.3.2 預(yù)測(cè)模型
5.3.3 反饋校正
5.3.4 滾動(dòng)優(yōu)化
5.4 穩(wěn)定性分析
5.5 循環(huán)流化床出口SO_2濃度的預(yù)測(cè)控制
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 前景展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間論文情況
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分布參數(shù)系統(tǒng)的時(shí)空ARX建模及預(yù)測(cè)控制[J]. 華晨,李檸,李少遠(yuǎn). 控制理論與應(yīng)用. 2011(12)
[2]循環(huán)流化床煙氣脫硫吸收塔塌床原因分析及處理措施[J]. 姚利平,史新學(xué). 河北電力技術(shù). 2010(06)
[3]PLC和DCS混合控制在半干法脫硫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 倪德芬,方杰. 電氣自動(dòng)化. 2010(04)
[4]循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)在燃煤機(jī)組脫硫工程中的應(yīng)用[J]. 薛艷龍,李大偉,魏征. 承德石油高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2010(01)
[5]基于正交函數(shù)的立式淬火爐控制系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)[J]. 喻壽益,曹悅彬,周璇. 控制工程. 2009(03)
[6]基于小波逼近變換的非線性分布參數(shù)系統(tǒng)辨識(shí)[J]. 高桂革,曾憲文,顧幸生. 控制工程. 2008(04)
[7]對(duì)中國(guó)能源問(wèn)題的思考[J]. 江澤民. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(03)
[8]集成內(nèi)循環(huán)雙速流化床脫硫塔內(nèi)氣固兩相流動(dòng)的試驗(yàn)研究[J]. 張立強(qiáng),馬春元,郝曉文,董勇. 電站系統(tǒng)工程. 2008(01)
[9]關(guān)于濕度測(cè)量技術(shù)的探討[J]. 封海兵. 計(jì)量與測(cè)試技術(shù). 2007(07)
[10]煙氣循環(huán)流化床干法脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試[J]. 林馳前,林春源. 中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2007(06)
博士論文
[1]大型循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)特性與建模研究[D]. 孫劍.華北電力大學(xué)(北京) 2010
[2]煙氣循環(huán)流化床半干法脫硫復(fù)合增濕特性及相關(guān)問(wèn)題的研究[D]. 崔琳.山東大學(xué) 2009
[3]煙氣循環(huán)流化床脫硫塔物料內(nèi)循環(huán)特性研究[D]. 張立強(qiáng).山東大學(xué) 2008
[4]循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)建模與控制系統(tǒng)研究[D]. 馬強(qiáng).華北電力大學(xué)(北京) 2009
[5]大型CFB鍋爐氣固流動(dòng)若干關(guān)鍵性技術(shù)研究[D]. 陳繼輝.重慶大學(xué) 2008
[6]煙氣循環(huán)流化床同時(shí)脫硫脫硝實(shí)驗(yàn)研究[D]. 許佩瑤.華北電力大學(xué)(河北) 2007
[7]循環(huán)流化床鍋爐建模及其智能控制系統(tǒng)的研究[D]. 陳亮.浙江大學(xué) 2005
[8]半干法煙氣脫硫的實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究[D]. 滕斌.浙江大學(xué) 2004
[9]鈣基脫硫劑反應(yīng)性能評(píng)價(jià)體系及反應(yīng)機(jī)理的研究[D]. 劉妮.浙江大學(xué) 2002
本文編號(hào):3543367
【文章來(lái)源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:124 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 我國(guó)煙氣脫硫的發(fā)展概況
1.1.1 我國(guó)二氧化硫污染現(xiàn)狀
1.1.2 燃煤電站脫硫減排的發(fā)展階段
1.1.3 煙氣脫硫技術(shù)概述
1.1.4 流態(tài)化技術(shù)在脫硫工藝中的應(yīng)用
1.2 循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝及研究現(xiàn)狀
1.2.1 工藝流程
1.2.2 研究進(jìn)展
1.3 循環(huán)流化床煙氣脫硫過(guò)程的控制系統(tǒng)
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 循環(huán)流化床煙氣脫硫過(guò)程的建模與仿真分析
2.1 引言
2.2 氣固流動(dòng)特性模型
2.2.1 循環(huán)流化床內(nèi)的氣固流動(dòng)特性分析
2.2.2 快速流態(tài)化模型的選擇
2.3 增濕活化脫硫特性分析
2.3.1 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型
2.3.2 平均轉(zhuǎn)化率模型
2.4 整體脫硫傳質(zhì)模型建立與仿真分析
2.4.1 脫硫塔內(nèi)的物料衡算方程
2.4.2 實(shí)驗(yàn)裝置與模型驗(yàn)證
2.4.3 穩(wěn)態(tài)仿真分析
2.4.4 動(dòng)態(tài)仿真分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 煙氣脫硫過(guò)程中絕熱飽和溫差的軟測(cè)量模型研究
3.1 引言
3.2 絕熱飽和溫差對(duì)脫硫系統(tǒng)性能及運(yùn)行的影響
3.3 絕熱飽和溫度與露點(diǎn)溫度的區(qū)別
3.4 基于混合策略的絕熱飽和溫差軟測(cè)量
3.4.1 增濕降溫過(guò)程的機(jī)理分析與輔助變量的選擇
3.4.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
3.5 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.5.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的驗(yàn)證
3.5.2 絕熱飽和溫差軟測(cè)量模型的驗(yàn)證
3.6 本章小結(jié)
第四章 循環(huán)流化床煙氣脫硫分布參數(shù)系統(tǒng)的辨識(shí)算法研究
4.1 引言
4.2 分布參數(shù)系統(tǒng)辨識(shí)算法
4.2.1 分布參數(shù)系統(tǒng)辨識(shí)問(wèn)題描述
4.2.2 分布參數(shù)系統(tǒng)辨識(shí)算法的研究現(xiàn)狀
4.3 基于特征線法的分布參數(shù)辨識(shí)算法
4.3.1 特征線法的定義與幾何意義
4.3.2 系統(tǒng)描述
4.3.3 辨識(shí)算法推導(dǎo)
4.3.4 仿真示例
4.4 循環(huán)流化床煙氣脫硫分布參數(shù)模型的辨識(shí)
4.5 本章小結(jié)
第五章 循環(huán)流化床煙氣脫硫分布參數(shù)系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制研究
5.1 引言
5.2 循環(huán)流化床煙氣脫硫過(guò)程的控制系統(tǒng)
5.3 基于特征線法的分布參數(shù)模型預(yù)測(cè)控制
5.3.1 預(yù)測(cè)控制的基本原理
5.3.2 預(yù)測(cè)模型
5.3.3 反饋校正
5.3.4 滾動(dòng)優(yōu)化
5.4 穩(wěn)定性分析
5.5 循環(huán)流化床出口SO_2濃度的預(yù)測(cè)控制
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 前景展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間論文情況
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分布參數(shù)系統(tǒng)的時(shí)空ARX建模及預(yù)測(cè)控制[J]. 華晨,李檸,李少遠(yuǎn). 控制理論與應(yīng)用. 2011(12)
[2]循環(huán)流化床煙氣脫硫吸收塔塌床原因分析及處理措施[J]. 姚利平,史新學(xué). 河北電力技術(shù). 2010(06)
[3]PLC和DCS混合控制在半干法脫硫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 倪德芬,方杰. 電氣自動(dòng)化. 2010(04)
[4]循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)在燃煤機(jī)組脫硫工程中的應(yīng)用[J]. 薛艷龍,李大偉,魏征. 承德石油高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2010(01)
[5]基于正交函數(shù)的立式淬火爐控制系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)[J]. 喻壽益,曹悅彬,周璇. 控制工程. 2009(03)
[6]基于小波逼近變換的非線性分布參數(shù)系統(tǒng)辨識(shí)[J]. 高桂革,曾憲文,顧幸生. 控制工程. 2008(04)
[7]對(duì)中國(guó)能源問(wèn)題的思考[J]. 江澤民. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(03)
[8]集成內(nèi)循環(huán)雙速流化床脫硫塔內(nèi)氣固兩相流動(dòng)的試驗(yàn)研究[J]. 張立強(qiáng),馬春元,郝曉文,董勇. 電站系統(tǒng)工程. 2008(01)
[9]關(guān)于濕度測(cè)量技術(shù)的探討[J]. 封海兵. 計(jì)量與測(cè)試技術(shù). 2007(07)
[10]煙氣循環(huán)流化床干法脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試[J]. 林馳前,林春源. 中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2007(06)
博士論文
[1]大型循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)特性與建模研究[D]. 孫劍.華北電力大學(xué)(北京) 2010
[2]煙氣循環(huán)流化床半干法脫硫復(fù)合增濕特性及相關(guān)問(wèn)題的研究[D]. 崔琳.山東大學(xué) 2009
[3]煙氣循環(huán)流化床脫硫塔物料內(nèi)循環(huán)特性研究[D]. 張立強(qiáng).山東大學(xué) 2008
[4]循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)建模與控制系統(tǒng)研究[D]. 馬強(qiáng).華北電力大學(xué)(北京) 2009
[5]大型CFB鍋爐氣固流動(dòng)若干關(guān)鍵性技術(shù)研究[D]. 陳繼輝.重慶大學(xué) 2008
[6]煙氣循環(huán)流化床同時(shí)脫硫脫硝實(shí)驗(yàn)研究[D]. 許佩瑤.華北電力大學(xué)(河北) 2007
[7]循環(huán)流化床鍋爐建模及其智能控制系統(tǒng)的研究[D]. 陳亮.浙江大學(xué) 2005
[8]半干法煙氣脫硫的實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究[D]. 滕斌.浙江大學(xué) 2004
[9]鈣基脫硫劑反應(yīng)性能評(píng)價(jià)體系及反應(yīng)機(jī)理的研究[D]. 劉妮.浙江大學(xué) 2002
本文編號(hào):3543367
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