[發(fā)明專利]一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫后SO2

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210502507.1
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN115169632A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張洪福;高明明;張國華;岳光溪;王亞柯;鄺力
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學;華能集團技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司;清華大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G16C10/00;G16C20/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫后SO₂排放濃度預(yù)測方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，根據(jù)SO₂的生成、脫除反應(yīng)機理，選擇煤質(zhì)、給煤量、總風量、床溫、爐內(nèi)石灰石給料流率、原煙氣SO₂濃度作為CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫后的SO₂排放濃度預(yù)測模型的輸入；

S2，在建立預(yù)測模型的過程中，考慮CFB鍋爐自脫硫效率對SO₂生成量的影響，自脫硫效率主要與床溫、爐內(nèi)氧化/還原氣氛相關(guān)，確定自脫硫效率與床溫、爐內(nèi)氧化/還原氣氛的關(guān)系式；

S3，建立CFB鍋爐燃燒模型，并根據(jù)自脫硫效率，確定爐膛SO₂生成速率；建立CFB鍋爐爐內(nèi)氧化鈣CaO的存量、SO₂脫除速率模型，確定爐膛SO₂脫除速率；

S4，根據(jù)S3中的CFB鍋爐爐內(nèi)SO₂生成速率模型和SO₂脫除速率模型，建立CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫后的SO₂排放濃度預(yù)測模型，利用CFB鍋爐的動態(tài)歷史數(shù)據(jù)，對預(yù)測模型中的參數(shù)進行優(yōu)化，根據(jù)CFB鍋爐實時運行數(shù)據(jù)，實時預(yù)測CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫后的SO₂排放濃度；在建立以上SO₂排放濃度預(yù)測模型后，根據(jù)CFB鍋爐DCS系統(tǒng)中的實時運行數(shù)據(jù)、煤質(zhì)數(shù)據(jù)，利用該預(yù)測模型可以實現(xiàn)CFB鍋爐變負荷運行下爐內(nèi)脫硫后的SO₂排放濃度預(yù)測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫后SO₂排放濃度預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟S1在CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫后的SO₂排放濃度預(yù)測模型的輸入；其模型輸入變量的選擇為對于CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫過程，原煙氣SO₂排放濃度與SO₂生成速率、脫除速率、煙氣流量有關(guān)，SO₂生成速率可根據(jù)給煤量、送風量、煤質(zhì)、自脫硫效率確定，自脫硫效率由原煙氣SO₂排放濃度、床溫、風煤比確定，SO₂脫除速率與爐內(nèi)石灰石給料流率、床溫、風煤比確定，因此，選擇煤質(zhì)、給煤量、總風量、床溫、爐內(nèi)石灰石給料流率、原煙氣SO₂濃度、作為CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫后的SO₂排放濃度預(yù)測模型的輸入；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫后SO₂排放濃度預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟S2采用CFB鍋爐穩(wěn)態(tài)負荷工況下，爐內(nèi)未投入石灰石時的原煙氣SO₂濃度、給煤量、總風量、煤質(zhì)確定自脫硫效率；采用非線性最小二乘法擬合CFB鍋爐各典型負荷工況下的自脫硫效率與床溫、爐內(nèi)氧化/還原氛圍的函數(shù)，爐內(nèi)氧化/還原氛圍用總風量與給煤量的比值即風煤比來表征。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫后SO₂排放濃度預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟S3的CFB鍋爐燃燒模型中，SO₂原始生成速率由揮發(fā)分燃燒釋放的硫與爐內(nèi)焦炭燃燒釋放的硫兩部分組成；揮發(fā)分的燃燒速率采用給煤量、煤質(zhì)確定；爐內(nèi)焦炭燃燒速率與爐內(nèi)焦炭存量、氧量相關(guān)；SO₂脫除速率由爐內(nèi)石灰石存量、SO₂濃度確定，此外，需考慮不同的床溫、風煤比對SO₂脫除速率的影響。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫后SO₂排放濃度預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟S4，將預(yù)測模型中的CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫后的SO₂排放濃度轉(zhuǎn)換為質(zhì)量濃度；采用遺傳算法，以誤差的平方和最小作為參數(shù)辨識優(yōu)化的目標函數(shù)，結(jié)合CFB鍋爐的動態(tài)歷史數(shù)據(jù)，對預(yù)測模型中的參數(shù)進行辨識優(yōu)化。