大型燃煤机组脱硫系统节能的分析及综合性能评价方法的研究

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1、华北电力大学(北京)硕士学位论文大型燃煤机组脱硫系统节能分析及综合性能评价方法研究姓名：陆诗原申请学位级别：硕士专业：动力工程及工程热物理；热能工程指导教师：杨勇平201103’产．It：lU，JJi’学弼!f’。’≥f≯论殳摘要中国的大气污染属典型的煤烟型污染，以粉尘和酸雨危害最大，酸雨问题实质就是S02污染问题。石灰石一石膏湿法烟气脱硫技术(FGD)是广泛应用于大型燃煤机组尾部烟气的二氧化硫脱除技术。湿法烟气脱硫系统复杂，在带来巨大环保效益的同时，其本身也是一个高能耗的设备系统。因此，针对现役的大型燃煤机组FGD系统，运行节能对提升其经济性能具有重要

2、意义。在FGD系统中，增压风机、循环浆液泵、氧化风机以及石灰石湿磨是四个主要的能耗设备，其运行状态会影响系统的脱硫性能及总体能耗。有鉴于此，本文结合热力学分析、数学建模和数据拟合，对FGD系统主要能耗设备性能进行建模，寻找设备运行能耗、机组负荷、煤质变化与脱硫性能四者之间的关系，绘制出设备运行能耗特性曲线图。之后结合1000MW机组运行数据，定量分析脱硫系统能耗特性，并提出主要能耗设备的具体优化运行方案，使电厂FGD系统在保持较高脱硫性能、不改变现有设备与结构的前提下，仅通过适当改变运行方式，可使脱硫系统总电耗每年降低524．64力．kwh，具有显著的节

3、能效果。此外，在现今中国，电力供给主要通过燃煤机组来实现。燃煤机组在生产电力的同时，会消耗大量的煤炭及水资源，并会产生诸如S02、NOx等污染物。在进行电厂性能评价时如仅以供电煤耗作为评价准则，既没有反映电厂的综合性能，又使安装各种环保设备的电厂得不到公J下评价，不利于引导电厂进行环境改善和污染物治理。因此，有必要针对燃煤机组建立一个科学、合理并且可行的综合评价体系，指导电厂实现热力、环境及经济性能的多目标优化。本文探讨能够综合评估电厂多目标性能的综合评价方法，提出采用基于层次分析法(AHP)和灰色关联度的综合评价方法来评价电厂的多目标性能。该方法将评价

4、对象分解为不同的要素并建立评价递阶层次结构，在此基础上，利用层次分析法确定评价指标的权重，用灰色关联度法对电厂性能进行综合评价。基于该方法，本文对600MW超临界机组的多目标性能进行了综合评价，初步揭示电厂资源消耗、污染物排放与运行性能对其综合性能的影响规律。本文研究成果为大型燃煤电厂的多目标性能综合评价提供了新的思路与方法。关键词：燃煤机组；FGD能耗；运行优化；多目标评价；AHP；灰色关联度AbstractAirpollutioninChinaistypicalcoalsmokepollutionfromcoalburning；andamongthe

5、pollutants，dustandacidrainaremostharmful．Infact，acidrainisdirectresultofS02pollution．Limestone．gypsumwetfluegasdesulfurization(FGD)svstemiswidelyusedincoal．firedpowerplantforS02removal．Withitsgreatenvironmentalbenefits，itisalsoacomplexequipmentsystemwithhighenergyconsumption．Ther

6、efore，savingoperationpowerisofgreatsignificancetoeconomicperformanceimprovementofexistingFGDsystem．InaFGDsystem，boosterfan，circulatingslurrypump，oxidationfanandlimestonewetgrindingarethefourmajorenergyconsumptiondevices；andtheiroperationmodeswillaffectthesystem’Sdesulfurizationpe

7、rformanceandenergyconsumption．Thispaperanalyzesthemainenergy—wastefulequipmentsbythermodynamicanalysis，mathematicalmodelinganddatafitting；establishesamathematicalrelationshipbetweenenergyconsumption，unitloads，coalparametervariationandFGDperformance；andmakesacurvegraphoftheequipme

8、ntsperformancecharacteristics．Then，with1