CFB锅炉脱硫脱硝系统多目标优化

3.1.4给料机电耗系数的确定

通过改变给料量T，观察给料机的耗电量，确定给料机电耗系数。每次固定给料量后，试验时间为1h，试验数据如表4所示。

由试验所求的给料机电耗系数的平均值可以得到：

3.1.5空压机电耗系数的确定

将给料速度恒定在20t/h，分别统计相应时间内空压机的耗电量，从而根据响应时间内的输粉总量确定空压机的耗电系数。试验数据如表5所示。

由试验所求的空压机耗电系数的平均值可以得到：

由上述给料机、空压机电耗模型，可以推出输粉系统（即炉内脱硫系统）产生的总耗电量表达式为

3.1.6炉外脱硫电耗系数的确定

通过试验记录相应时间内总喷水量以及增湿活化所消耗的电量，确定炉外脱硫电耗系数。记录数据如表6所示。

由于喷湿系统室外管路冰冻、系统缺陷调试、系统打压实验导致第8、9、16组数据不具有代表性，计算平均值时舍去。试验所得增湿活化耗电系数平均值为

3.1.7SNCR脱硝电耗系数的确定

通过试验记录相应时间内总喷氨量以及SNCR脱硝所消耗的电量，确定SNCR脱硝电耗系数。记录数据如表7所示。

将平均值20.40作为SNCR电耗系数，有：

3．2多目标模型的求解

3.2.1钙硫比与床温的关系

GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》要求SOx的排放浓度在200mg/m3以下，针对该机组，要求脱硫效率达到95%以上，通过前面增湿活化试验可以看出，炉外脱硫效率一般在5%左右，这就意味着炉内脱硫效率要达到90%以上。

试验可见钙硫比和床温是影响炉内脱硫效率的主要因素。欲简化多目标模型，需要求解床温和脱硫效率的关系ηSO2=（3－R）f1（x）+（R－2）f2（x），得出满足ηSO2（内）最大的床温参数x，即令

因求解x的表达式中有参数R，分别对R（2≤R≤3）赋值，逐一求解x，得表8。由试验数据可知，当炉内脱硫效率最高时，钙硫比与床温之间近似满足线性关系，通过MATLAB拟合得出二者关系表达式为

3.2.2多目标规划模型的求解

将上述所求系数及关系表达式代入多目标模型式（14）中，假定燃煤硫分Sar及石灰石粉纯度α不变，分别取Sar为1%、α为90%，求解多目标模型如下：

机组运行过程中一直处于中高负荷，根据实际情况设定给煤量M为200t/h。根据给煤量可以近似算出烟气流量为1000000m3/h，将给煤量和烟气流量代入式（22）得到多目标模型中最优参数为

3．3优化结果分析

为了比较机组实际运行过程中参数值与优化模型所求的参数值，选定和优化模型一样的中高负荷工况，采集了一个月的机组实际运行数据，找出准确可用的数据并分别求其平均值。

4、结语

对比实际运行参数值与优化模型参数值可见，两种情况下SOx、NOx的排放浓度都能满足文献要求。尽管机组实际运行过程中，SOx、NOx排放浓度要略低于优化结果，但经济性指标与优化结果相差很大，不仅脱硫剂消耗量大，而且脱硫脱硝系统耗电量显著增加，机组运行的经济性较差。因此，在不改变现有污染物脱除装置的前提下，一味追求降低排放浓度的代价太大。综合经济性考虑，多目标优化后的脱硫脱硝参数优于机组实际运行参数。

文献信息

王琦,白建云,王欣峰,王力.CFB锅炉脱硫脱硝系统多目标优化[J].中国电力,2017,50(07):109-114+121.

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