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选择性催化还原法烟气脱硝系统的建模与仿真研究

作　者: 刘莉萍
导　师: 常喜茂
学　校: 华北电力大学
专　业: 系统工程
关键词: 脱硝系统反应器模型 STAR-90 仿真
分类号: TM621
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文内容为火电厂选择性催化还原法脱硝系统的建模和仿真。脱硝系统是火电厂省煤器出口烟气部分的主要辅助系统之一,是保证电厂烟气中氮氧化物合理排放的有效措施。能建立可靠模型并精确仿真和研究脱硝系统,是提高电厂脱硝运行的有效途径。而选择性催化还原法是减少氮氧化物排放的有效对策,是世界上最为成熟,应用最为广泛且效率最高的脱硝技术。本文以选择性催化还原法脱硝系统为建模对象,依据层次化建模思想,依据脱硝系统的组成特点和工艺流程,把脱硝系统分成若干子系统,即卸氨储存系统,液氨蒸发及供给系统,氨气排放稀释及氮气吹扫系统,反应器系统。每个子系统又进一步划分,直到具体的设备。如液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨/空气混合器、脱硝反应器、阀门、泵。并且考虑到实际运行情况,加入了故障的分析,然后以能量、质量、动量、化学平衡原理为基础,以矢量微分方程法为基本方法,按照机理法建立了反应器等设备的数学模型,并根据显示和隐式欧拉法将数学模型编成计算机程序。最后,以保定华仿科技有限公司的STAR-90仿真支撑系统为平台,建立了各个设备和整个系统的本体仿真模型。通过对模型的实验研究,证明模型的可靠性和准确性,满足电厂仿真培训的要求。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章引言  9-15
  1.1 课题研究背景  9-13
    1.1.1 中国的能源结构与氮氧化物污染  9
    1.1.2 氮氧化物排放控制对策  9-10
    1.1.3 燃煤电厂氮氧化物的排放技术  10-13
    1.1.4 仿真及其意义  13
  1.2 本文研究内容  13-15
第2章 600MW机组SCR烟气脱硝系统概况  15-20
  2.1 概述  15-17
  2.2 液氨储存及氨气制备供给系统概述  17-18
  2.3 反应器系统概述  18-19
  2.4 本章小结  19-20
第3章基于STAR-90仿真支撑系统的建模方法  20-23
  3.1 软件整体结构  20-21
    3.1.1 仿真支撑系统  20
    3.1.2 库函数与过程算法库  20-21
  3.2 建模方法  21
  3.3 基于STAR-90仿真支撑系统建模的工作重点  21-22
  3.4 STAR-90支撑系统特点  22
  3.5 本章小结  22-23
第4章 SCR系统实时仿真模型研究  23-40
  4.1 SCR系统仿真模型的总体概况  23-24
  4.2 SCR系统各部分集总参数模型  24-38
    4.2.1 脱硝反应器的数学模型  24-32
    4.2.2 液氨储罐的数学模型  32-33
    4.2.3 液氨蒸发器的数学模型  33-37
    4.2.4 氨气缓冲罐的数学模型  37
    4.2.5 流量计算数学模型  37
    4.2.6 氨与空气混合器的数学模型  37-38
  4.3 故障的加入  38-39
  4.4 本章小结  39-40
第5章 600MW机组SCR实时仿真系统验证  40-49
  5.1 脱硝仿真系统模型建立  40-42
  5.2 主要设备仿真模型  42-44
  5.3 模型仿真实验  44-48
    5.3.1 静态仿真曲线  44-45
    5.3.2 动态仿真试验  45-48
  5.4 本章小结  48-49
第6章结论及展望  49-50
参考文献  50-53
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  53-54
致谢  54

选择性催化还原法烟气脱硝系统的建模与仿真研究

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