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燃煤锅炉高效低NOx协同优化系统开发及应用

北极星环保网来源:热力发电 王天堃2019/4/8 9:21:33我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:低氮燃烧 SCR 脱硝技术

1.3 锅炉高效低 NOx协同模型

耦合以上2个模型即可建立锅炉高效低NOx协同模型,其结构如图所示。模型包含输入、输出、中间状态 3 种类型数据,其中 A、B、C、D、E、F 为目标优化量。

QQ截图20190408090958.jpg

图 4 锅炉高效低 NOx 协同模型

该模型中:A 代表SCR脱硝出口 NOx排放质量浓度,是系统的环保指标,近零排放标准为小于35mg/m3;C代表氨逃逸量,在长时间运行时应小于3×10-6;D 代表 SCR 脱硝效率指标,要保证4~5 年内催化剂脱硝效率不小于 75%;E 代表SCR 脱硝入口烟温,为保证 SCR 脱硝有效运行,应使E位于催化剂反应温度范围内,C、D、E 为3个安全性指标;锅炉效率B与氨耗量F为系统的经济性指标。

2 锅炉高效低 NOx协同模型的多目标寻优

锅炉高效低 NOx协同模型的控制目标是在环保与安全的前提下,实现煤耗与氨耗最低,其数学表达式为

QQ截图20190408090942.jpg

式中 ai、bi分别为对应时段的燃料和氨气价格系数。

式(5)是典型的多目标优化问题,可采用性能优异的粒子群优化算法(PSO)寻优,该算法较成熟,在此不再赘述。

3 工程应用

基于锅炉高效低 NOx协同模型及PSO,本文采用B/S 模式,前台采用Adobe Flex 技术,后台采用Java、Erlang技术,开发了锅炉高效低 NOx协同优化系统,该系统包含数据引擎、锅炉及SCR脱硝等设备状态及性能在线软测量与综合评估、高效低NOx 燃烧优化、高效低NOx协调监控等 4 个功能模块,系统结构如图 5 所示。

QQ截图20190408090926.jpg

图 5 锅炉高效低 NOx 协同优化系统结构

锅炉高效低 NOx协同优化系统通过耗差分析,可实现氨气的自动调节;通过对历史数据进行寻优,可实现高效低 NOx协同优化。

延伸阅读:

低氮燃烧器的原理是什么?

安阳电厂燃煤锅炉低氮燃烧器改造浅谈

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