循环流化床炉内脱硫运行参数及控制系统优化

本文以300MW循环流化床机组为平台,以炉内脱硫系统为研究对象,通过分析炉内脱硫的工艺特点以及影响因素,根据影响炉内脱硫的主要因素建立多目标参数的数学模型,以石灰石粉耗量和脱硫系统总电耗为目标函数,以脱硫效率、钙硫比、床温、SO2气体排放浓度等参数为约束条件,通过对参数模型的优化、求解,得到满足模型约束条件且使目标函数最小的一组参数解。此外,模型还针对脱硫控制方案存在的不足,提出了优化改进方案。 本文首先对影响炉内脱硫的因素进行了分析,通过比较,确定钙硫摩尔比与床温是两个对炉内脱硫效率影响最大的因素,同时,这两个因素也是机组运行过程中可以随时通过改变锅炉的给煤量和给粉量进行调节的参数。根据脱硫系统运行的经济性和机组运行的稳定性原则并通过对山西某煤矸石电厂脱硫系统进行的数据采集,对钙硫摩尔比和床温进行了限定,同时将这两个因素作为约束条件。根据现行的污染物排放标准以及脱硫技术发展水平,将SO2气体排放浓度和脱硫效率也作为参数模型的约束条件。将影响脱硫成本的石灰石消耗量和脱硫系统运行时新增的电耗作为模型的目标函数,通过对参数优化,求出满足约束条件且使目标函数最小的参数解。 此外,本文又针对原有的脱硫系统存在的不足进行了优化设计,原有的系统存在着手动控制和无法确定管路堵料两个明显缺陷,因此对原有的控制系统进行改进：将出口SO2气体浓度作为反馈信号控制给料机转速,将管道压力值作为逻辑判断信号控制给料机启停切换,改进后的系统克服了系统原来的缺陷,同时取得了较好的运行性能。