火電站煙氣脫硝系統(tǒng)建模與仿真.pdf

1、本研究以火電站SCR反應(yīng)器為研究對(duì)象，以反應(yīng)器出口NO濃度值變化為研究目標(biāo)，建立脫硝反應(yīng)模型、驗(yàn)證模型、運(yùn)用模型。建模過程中，根據(jù)氣固兩相催化原理，包括還原劑NH3在催化劑上的吸附、解吸附機(jī)理，采用均勻表面等溫吸附模型（Langmuir吸附模型）確定NH3吸附速率，Temkin模型確定NH3解吸附速率，以及確定NH3氧化速率，NO反應(yīng)速率等特性方程。再根據(jù)煙氣流經(jīng)反應(yīng)器內(nèi)催化劑過程，質(zhì)量守恒定律建立反應(yīng)過程中各種氣體的濃度變化方程，從而

2、建立完整的脫硝反應(yīng)模型方程。模型方程中出現(xiàn)的參數(shù)如NH3吸附速率常數(shù)指前因子Koa、吸附活化能Ea等，由于不同電站催化劑的類型不同、機(jī)組運(yùn)行方式不同而有所差異。本文中通過參數(shù)辨識(shí)的方法來獲得與研究電廠特性相符合的參數(shù)值，辨識(shí)方法選取粒子群優(yōu)化算法。經(jīng)過多次辨識(shí)，觀察各個(gè)參數(shù)的變化規(guī)律，確定具體數(shù)值和變量參數(shù) KoNO的函數(shù)關(guān)系式。辨識(shí)結(jié)果表明：在運(yùn)行連續(xù)過程中，KoNO的變化受上一時(shí)刻的KoNO值以及氨氮變化率的影響，即有關(guān)系式，KoN

3、O(τ)=S·KoNO(τ-1)。通過四次的辨識(shí)建立完整模型，辨識(shí)過程中數(shù)據(jù)來源于實(shí)際電廠中的運(yùn)行數(shù)據(jù)。驗(yàn)證過程選取機(jī)組在穩(wěn)定負(fù)荷，升降負(fù)荷時(shí)不同工況的時(shí)間段內(nèi)，模型計(jì)算出口NO濃度與實(shí)際出口NO濃度在動(dòng)態(tài)變化中的吻合度，驗(yàn)證結(jié)果表明：機(jī)組運(yùn)行過程中，輸入在不斷變化的情況下，模型計(jì)算的出口 NO值與實(shí)際值變化趨勢(shì)基本相符，數(shù)值誤差控制在25％以內(nèi)，仿真過程中兩時(shí)刻之間的數(shù)值變化更大。模型能在一定程度上反映實(shí)際運(yùn)行過程。仿真過程分為靜態(tài)和