循環流化床氮氧化物排放預測模型及優化控制研究

作者：高明明,于浩洋,呂俊復,于孝宏,李文瑞,李存懷,魏光

摘要：隨著環保要求的日益嚴格,為了降低CFB機組的NOx排放,需要對爐內生成的NOx濃度進行準確估計并應用到控制中,對此,建立精確實用的機理控制模型顯得十分必要。同時,需要綜合考慮降低爐內燃燒所生成的NOx與SNCR的優化控制,利用該模型對爐內外NOx綜合控制進行優化。通過對NOx的生成機理進行分析,以CFB鍋爐燃燒產生的燃料型NOx為主體,應用數學建模與仿真的方法,以給煤量、風量等作為模型輸入,建立爐膛出口CO濃度預測模型,并以此模型為基礎,與即燃碳模型為輸入,建立可以用于控制的爐膛出口NOx濃度預測模型。利用上述方法建立了爐膛出口CO濃度預測模型和爐膛出口NOx濃度預測模型,并根據實際運行數據對模型進行參數求取及仿真,針對爐內燃燒控制與SNCR脫硝配合不佳,導致NOx排放水平較高的問題,根據所建立的爐膛出口NOx濃度預測模型,提出了爐內外NOx綜合控制技術路線,設計了基于NOx濃度預測模型的一二次風量優化控制與SNCR優化控制思路。仿真證明了所建立的模型具有較好的精確度,滿足實際控制系統的精度要求,并具有一定的預測效果。所設計的爐內外NOx綜合控制技術路線與一、二次風量優化控制思路可以為今后循環流化床機組NOx低排放控制提供參考。

發文機構：新能源電力系統國家重點實驗室（華北電力大學） 清華大學電力系統及發電設備控制和仿真國家重點實驗室 中國華電集團有限公司天津分公司 華電國際電力股份有限公司天津開發區分公司

關鍵詞：循環流化床氮氧化物NOx濃度預測模型機理模型優化控制CFBnitrogen oxidesNOx concentration prediction modelmechanism modeloptimization control

分類號： TK229.6[動力工程及工程熱物理—動力機械及工程]X511[環境科學與工程—環境工程]