火電廠濕法煙氣脫硫效率的仿真研究

火電廠濕法煙氣脫硫效率的仿真研究

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1、火電廠濕法煙氣脫硫效率的仿真研究程亮,趙愛(ài)軍,李庚陸,宋勝虎(大唐武安發(fā)電有限公司,河北邯鄲056002)摘要:針對(duì)某火電廠2×330MW機(jī)組濕法煙氣脫硫系統(tǒng),運(yùn)用微元法對(duì)系統(tǒng)脫硫效率進(jìn)行研究,建立了脫硫效率與原煙氣量、原煙氣二氧化硫含量、漿液pH值、液氣比之間的仿真模型。對(duì)影響濕法煙氣脫硫效率進(jìn)行了定量分析,對(duì)提高濕法煙氣脫硫效率和降低運(yùn)行費(fèi)用具有指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞:仿真濕法煙氣脫硫效率火電廠StudyonSimulationoftheFlueGasDesulphrizationEfficiencyinThermalPowerPlantChengLiang,Zhao

2、Ai-jun,LiGeng-lu,SongSheng-hu(Datangwu’anpowerplant,HanDan056002,China)Abstract:Thepaperfocusesona2×300MWthermalpowerplant’swetfluegasdesulphrization(FGD)systemtocarryonresearchwork.Throughthestudyofdesulphurizationeficiencybyinfinitesimalmethod,themathematicsimulationmodelsofdesulphur

3、izationeficiencywiththeconnectionoftheinletgas,SO2intheinletgas,pHandL/Gareestablished.Theefficiencyfactorsofwetfluegasdesulphurizationarestudiedinvariouskindsofoperatingcontrolparameters.Thestudyhastheinstructionfunctiontoincreasethefluegasdessulpurizationefficiencyandreducetheoperati

4、oncost.Keywords:simulationwetfluegasdesulphrizationefficiencythermalpowerplant  0引言目前,在眾多的脫硫工藝中,石灰石濕法煙氣脫硫工藝以其技術(shù)成熟、可靠性高、操作簡(jiǎn)單、對(duì)煤種的適應(yīng)性強(qiáng)、可同時(shí)除塵等優(yōu)勢(shì)成為應(yīng)用最廣的脫硫工藝。而脫硫效率是反映脫硫工藝水平的重要指標(biāo)。因此,建立脫硫效率模型、分析影響脫硫效率的主要因素,對(duì)于優(yōu)化火電廠脫硫工藝具有重要的意義。1仿真模型的建立仿真模型基于某火電廠2×330機(jī)組運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù),運(yùn)用微元法對(duì)系統(tǒng)脫硫效率進(jìn)行研究,建立了脫硫效率與原煙氣量、原煙氣二氧

5、化硫含量、漿液pH值、液氣比之間的仿真模型1.1進(jìn)入吸收塔煙氣量Q從電站鍋爐出來(lái)的煙氣經(jīng)過(guò)除塵器進(jìn)入脫硫系統(tǒng),到達(dá)吸收塔時(shí)漏風(fēng)率約為2%,該電廠實(shí)際調(diào)試時(shí)的煙氣量為160~290,在仿真模型中可表達(dá)為【2】:(1)式(1)中,rnd1為從0到1變化的隨機(jī)函數(shù)。1.2煙氣中SO2含量S1鍋爐燃燒排出的SO2是造成大氣污染的重要因素,基于機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù),濃度范圍為1600~3100,即仿真模型可表達(dá)為:(2)式(2)中,rnd2為從0到1變化的隨機(jī)函數(shù)。1.3吸收塔中漿液pH值P低pH值有利于CaCO3的溶解,然而為提高SO2的俘獲量,需要保持較高的pH值。因此漿液需要有

6、適當(dāng)?shù)膒H值,若懸浮液中CaCO3含量過(guò)高,在最終產(chǎn)物和廢水中的CaCO3含量也都會(huì)增加。這一方面增加了CaCO3的消耗量,另一方面降低了石膏的質(zhì)量[1]。吸收塔中漿液濃度范圍約為4~10,吸收塔漿液pH模型可表述如下:(3)式(3)中,rnd3為從0到1變化的隨機(jī)函數(shù)。1.4液氣比L/G值LG由于循環(huán)泵的啟動(dòng)臺(tái)數(shù)不同及石膏洗水重反吸收塔的流量不同,從而造成L/G極不穩(wěn)定,但可簡(jiǎn)化因素歸結(jié)為泵的開啟臺(tái)數(shù)引起L/G變化。運(yùn)行液氣比通常在0.8~1.5()之間。仿真模型表述如下:共四臺(tái)泵,初始化N=0,開啟一臺(tái)則N=N+1。如果N=0,則LG=0N=1,則(4)N=2,

7、則(5)N=3,則(6)N=4,則(7)1.5從吸收塔排出的凈煙氣中SO2含量S2強(qiáng)制氧化系統(tǒng)的化學(xué)過(guò)程描述如下:(1)吸收反應(yīng)SO2+H2O→H2SO3H2SO3→H++HSO3-(2)氧化反應(yīng)HSO3-+1/2O2→HSO4-HSO4-→H++SO42-根據(jù)化學(xué)過(guò)程,做以下假設(shè)[3]:a)石灰石顆粒在漿液循環(huán)過(guò)程中充分溶解b)水溶的SO2與石灰石漿液中Ca2+接觸立即反應(yīng)。即氣液面上SO2分壓為0c)氣流的紊流和SO2的擴(kuò)散使得吸收塔中任意截面上SO2的濃度均勻d)SO2吸收為一級(jí)吸收e)吸收塔內(nèi)氣流流速均勻吸收塔dx2R圖1沿吸收塔垂直向上取一個(gè)微元體沿吸

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