基于不同SO2排放管理制度的CFB-FGD过程优化

论文摘要

我国的燃煤发电在电力供给中占80%以上。以煤为主的能源消耗结构导致了SO2的大量排放,对我国生态环境产生了严重的影响。节约资源,减少SO2排放是我国急需解决的重要问题之一。循环流化床烟气脱硫（CFB-FGD）技术是一项新型半干法烟气脱硫工艺,具有脱硫产物易于处理、设备占地面积小、运行可靠、操作维护方便、投资费用低等优点,是最适合我国的一种脱硫技术。但运行费用过高是制约我国脱硫技术推广和应用的主要因素。针对这一问题我国的SO2排放管理制度也在不断的完善。SO2排放收费制度是我国现行的SO2排放管理制度,对我国环境保护和SO2污染治理起到很重要的作用；SO2排放许可证制度来源于国外,许多国家都将其作为控制SO2排放者行为的有效手段,并已程序化和规范化,并且我国已经在江苏省、河南省、山西省等几个省份开展了试点工作。本文基于这两种SO2排放管理制度分别建立了CFB-FGD过程优化模型,在不修改工艺、不增加设备的情况下仅通过调整工艺操作条件达到优化控制、减少费用的目的,实现循环流化床烟气脱硫系统的高效性、经济性。本文通过对CFB-FGD系统工艺过程和机理的深入研究和分析,建立过程模型（脱硫模型、动力模型和分离效率模型）,给出了过程优化模型的约束条件。通过对两种SO2排放管理制度的研究,建立基于SO2排放收费制度的过程优化模型和基于SO2排放许可证制度的过程优化模型。通过多点并行优化算法对两种过程优化模型进行优化求解,仿真研究结果表明,相对于SO2排放收费制度,SO2排放许可证制度可以使发电企业用较少的费用实现较大的SO2减排,更有利于脱硫设备的推广,实现SO2排放的总量控制。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 2污染现状及危害'>1.1 我国的SO₂污染现状及危害
• 2污染现状'>1.1.1 我国的SO₂污染现状
• 2污染的危害'>1.1.2 SO₂污染的危害
• 1.2 国内外脱硫技术现状
• 2排放管理制度简介'>1.3 SO₂排放管理制度简介
• 2排放收费制度'>1.3.1 SO₂排放收费制度
• 2排放许可证制度'>1.3.2 SO₂排放许可证制度
• 1.4 过程优化简介
• 1.5 本文主要工作
• 第2章 循环流化床烟气脱硫技术
• 2.1 脱硫技术概述
• 2.2 CFB-FGD技术基本原理
• 2.2.1 流态化技术概述
• 2.2.2 循环流化床烟气脱硫原理
• 2.3 CFB-FGD工艺
• 2.3.1 CFB-FGD的主要装置
• 2.3.2 循环流化床烟气脱硫工艺
• 2.4 循环流化床烟气脱硫技术经济分析
• 第3章 CFB-FGD稳态过程模型的建立
• 3.1 CFB-FGD过程分析
• 3.1.1 脱硫机理分析
• 3.1.2 影响脱硫效率的主要因素
• 3.2 动力模型的建立
• 3.2.1 系统阻力分析
• 3.2.2 动力系统的能耗
• 3.3 分离系统的分离效率模型
• 3.4 脱硫过程模型的建立
• 3.4.1 模型参数的计算
• 3.4.2 脱硫模型的建立
• 第4章 CFB-FGD过程优化模型的建立及求解
• 4.1 多点并行优化方法
• 4.1.1 多点并行优化方法概述
• 4.1.2 多点并行优化方法计算步骤
• 2排放收费制度的过程优化模型建立'>4.2 基于SO₂排放收费制度的过程优化模型建立
• 4.2.1 目标函数的建立
• 4.2.2 约束条件的建立
• 4.2.3 求解优化模型
• 2排放许可证制度的过程优化模型建立'>4.3 基于SO₂排放许可证制度的过程优化模型建立
• 4.3.1 目标函数的建立
• 4.3.2 约束条件的建立
• 4.3.3 求解优化模型
• 4.4 优化结果对比分析
• 第5章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 前景展望
• 参考文献
• 致谢