循环流化床烟气脱硫系统的稳态过程建模研究

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1、东北大学硕士学位论文摘要循环流化床烟气脱硫系统的稳态过程建模研究摘要循环流化床烟气脱硫(CFB．FGD)技术是一项新型半干法烟气脱硫工艺，能在较低的钙硫比情况下接近或达到湿法工艺的脱硫效率，具有脱硫产物易于处理、设备占地面积小、运行可靠、操作维护方便、投资费用低等优点。我国的燃煤发电在电力供给中占80％以上。以煤为主的能源消耗结构导致T-氧化硫的大量排放，对我国生态环境产生了严重的影响。节约资源，减少污染排放是我国急需解决的重要问题之一。为研究开发出技术可行、指标较高、工程改造量不大、施工周期较短、投资比较合理等特点的具有我国自主知识产权的燃煤电厂CFB．FGD

2、控制技术，本文以国家“十五”重点攻关课题“CFB—FGD设备自动控制技术的研究与开发”为基础，建立CFB．FGD稳态过程模型。本文首先系统的介绍循环流化床烟气脱硫技术的发展概况，然后深入分析CFB—FGD工艺净化烟气的机理以及影响脱硫效率的因素，接着在此基础上建立CFB—FGD稳态过程模型，该模型包括下面几个部分：流化床内平均空隙率模型、趋近绝热饱和温度模型、雾滴蒸发模型和单个颗粒脱硫模型。最后对模型进行仿真，根据仿真结果验证CFB—FGD工艺中运行参数以及烟气状态参数对系统脱硫效率的影响，并对仿真结果进行了理论分析和机理讨论。许多学者从化学反应传质角度采用机理

3、分析的手段来建立脱硫过程模型确定脱硫效率，并且给出相关的经验关联式，但是这些式子中有许多未知参数和特定的应用条件，泛化能力较差，不适合拿来直接应用。本文的创新之处在于通过对脱硫过程的原理分析推导出颗粒转化率与脱硫效率之间关系，与所建立的稳态模型联立，采用试差法(mal—and—eITOTmethod)求出脱硫效率，这样计算的优点是避免了复杂的过程机理分析，更加符合实际脱硫过程的原理。为检验该过程模型的可靠性，将建立的稳态模型的计算值与参考文献中的实际数据进行了比较，结果表明所建立的模型能够较好的模拟实际系统的稳定运行状态。关键词：循环流化床：烟气脱硫；稳态模型；

4、过程建模；脱硫效率一II—东北大学硕士学位论文AbstractSteady—StateModelingoftheCirculatingFluidizedBedforFlueGasDesulfurizationProcessAbstractFluegasdesulfurizationinacirculatingfluidizedbedabsorberisquiteanoveltechnologythatshowssignificantadvantagesincomparisonwithothersemi-drytechnologiesandthatcouldals

5、obecompetitivewitllthewidely-usedwetFGDtechnic．TheadvantagesofCFBOVerothertechnologiesinclude：theproductionofadrywastebyproductnotrequestingsludgehandlingequipment；noscalingandcorrosionproblemsenablingthellseofcheapermaterials；smallerspaceneededandpossibilityofeasilyretrofittingexist

6、ingplants；norequirementoffluegasreheating；flexibilityinoperationwithregardtovaryingboilerload；lowenergyconsumption；reducedinstallationandoperatingcosts．Over80％ofthepowerplantsarecoal·firedforpowergeneration,whichinduceamassofsulfurdioxideemissionand蛐ngseriousenvironmentpollutionprobl

7、ems．Sohowtoreducethepollutantemissionisoneofimportantissuesthatshouldbesolvedurgently．Basedon“ResearchanddevelopmentoftheCFB—FGDautomationcontroltechnology”，whichisoneofthekeysubjectsin‘aenthfive—yearplan’jtheCFB—FGDsteady-statemechanismmodelissetup．ThemathematicmodelforCFB-FGDproces

8、sconsistsoft