石灰石/石膏湿法烟气脱硫控制系统设计及优化

论文摘要

石灰石(石灰)/石膏湿法烟气脱硫(wet flue gas desulfurization,以下简称FGD)工艺的发展已有几十年的历史,但由于其化学反应过程复杂,运行成本高,使得脱硫设备的市场化运营很难设施。本文在介绍火电厂石灰石(石灰)/石膏湿法烟气脱硫的工艺流程的基础上,详细分析了脱硫过程被控对象的特性、控制原理,以及脱硫控制系统的设计,并结合实际运行中存在的问题,提出控制系统的优化策略及方法。在FGD过程常用的控制系统与传统的控制系统类似,采用基于专家系统的PID控制。由工艺方面的专家会同电气、机务、热控、运行等专业的专家和技术人员共同制定适于FGD过程的控制策略。尽管在设计时根据理想的工况优化了各种参数,然而在实际运行过程中,锅炉煤种、负荷及烟气量、烟气温度、烟尘浓度、吸收剂品质等是经常变化的,若按照原设计参数运行,可能影响发电机组的安全运行及脱硫系统本身的运行,严重时脱硫系统根本无法运行。因此应根据实际的运行情况进行优化,使脱硫系统处于最佳运行状态,提高脱硫系统的利用率和安全性,降低运行成本是非常具用实际意义的课题。设计一种适合于FGD过程的控制策略的依据应该是采用FGD控制系统的运行数据,并在这些运行数据上利用专家的经验,制定相应的控制策略,根据实际状况,在系统运行后利用现场的运行数据进行调整。但是现阶段在FGD系统设备运行控制优化上所投入并不多,海量的运行数据目前只是用来作为历史记录和FGD系统评价的依据。此次研究的目的就是利用规则挖掘的方法对海量的运行数据进行挖掘,发掘出潜在的FGD系统运行规律,对FGD系统进行控制优化,以达到最大限度的降低运行成本的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 我国二氧化硫排放现状
• 1.2 烟气脱硫工艺的简介及现状
• 1.3 FGD控制系统
• 1.3.1 集散型控制系统的发展及现状
• 1.3.2 FGD控制系统设计
• 1.3.3 FGD控制系统的优化
• 1.4 论文研究的内容和结构安排
• 第二章 FGD系统的介绍
• 2.1 FGD脱硫原理
• 2.2 脱硫工艺的选择及影响脱硫率的因素
• 2.3 FGD系统性能考核及运行成本
• 2.4 小结
• 第三章 FGD控制系统设计
• 3.1 FGD的控制系统简介
• 3.2 FGD系统仪表选型及影响因素
• 3.3 FGD控制系统的设计
• 3.3.1 FGD的顺序控制系统（SCS）
• 3.3.2 FGD的闭环控制系统（MCS）
• 3.4 小结
• 第四章 FGD控制系统运行优化及规则的获取
• 4.1 FGD控制系统现状
• 4.2 模糊专家控制系统与基于约束的关联规则挖掘
• 4.3 FGD-DCS模糊专家控制系统应用实例及结果分析
• 4.3.1 历史数据读取
• 4.3.2 历史数据的清理
• 4.3.3 历史数据模糊化
• 4.3.4 控制规则挖掘
• 4.3.5 控制规则反模糊化
• 4.4 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文内容总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文及主要工作
• 致谢