石灰湿式烟气脱硫工艺系统运行参数研究与优化
摘要
湿法烟气脱硫作为一种相对较成熟、脱硫效率较高的脱硫技术，得到了广泛的应用。但是，由于其操作相对复杂，运行参数的选择对系统效率影响很大，而且如果选择不恰当，还会导致结垢、腐蚀等现象，所以尚不能被我国一般电厂和工业锅炉所接受。因此，研究运行参数对脱硫效率的具体影响，以及如何解决结垢、“白烟”等系统问题已显得非常重要。本文正是以此为目的对吸收液入口PH值、温度、液气比及烟气二氧化硫浓度等因素对脱硫效率的影响进行了相应的理论和实验研究。
为使石灰湿法脱硫技术在我国得到更加广泛以及更好的应用。太原理工大学暖通教研室开发了一种新型的脱硫除尘一体化装置——多级碰撞冷凝器，综合利用多种吸收机理，并首次提出了对吸收液进行强制冷却，实践已证明不但可消除“白烟”，更可大幅度提高脱硫效率。本文实验即运用多级碰撞冷凝器，得出了大量的数据，并对数据进行综合分析，运用辨识
太原理工大学硕士研究生学位论文
的方法建立了系统的多输入单输出效率预测模型。
美国Math认勺rks公司1 984年推出的数值计算软件
MATLAB由于其强大的计算功能、图形表达功能等特点在国
内己被广泛应用于教学和科研。MATLAB现已成为国际上公
认的最优秀的数值计算和仿真分析软件。因为这些特点，本文
运用MATLAB的统计工具对系统建立模型，在GUI设计工具
平台上编写了方便使用的用户操作界面，并结合系统运行能耗
运用MATLAB的优化工具箱对运行参数进行了效率单目标优
化和能耗与效率结合的多目标优化。
Lime wet flue gas desulfiirization(WFGD)technology with high desulfiirization efficiency is being applied widely for coal-fired Power Plant all over the world.
Whereas, because the complexity in operation and the influence that operating parameter have on the system efficiency is so heavy that the unfit parameter can bring on the serious system malfunction such as the scaling and cauterization problems, so the technology can not be accepted by our consumer. Therefore, the research in operating parameter and the ways to resolve the cauterization and " white smoke"...etc. have the special signific -ance. To solve the problems, the thesis places the emphases on the academic and practical investigation of the effects of pH value, temperature, liquid-to-gas ratio, inlet S02 concentrations on removal efficiency.
As to pushing wet desulfurization to be developed in our
country, HVAC instructional research department of tai yuan university of technology brought forward the view to cooling the absorption compulsively for the first time before and had developed a new dust collection and desulfurization equipment, multilevel collision condenser, which using the multi-mechanism and has been approved is high-powered through the practice. In the experiment using the condenser penman receive the large numbers of data, through which establish the mathematical model of the system in the way of numerical value analyzing.
The number calculation software MATLAB that was released by The United States Math Works company in 1984 has been extensively applicated in the teaching and scientific research because of its mighty calculating function and sketch expressing function etc. Nowadays, It is widely accepted the MATLAB is the best software for number calculating and analyzing. Based on these characteristicses, penman use MATLAB to accomplish the establishing the system model and optimizing operating parameter.
为使石灰湿法脱硫技术在我国得到更加广泛以及更好的应用。太原理工大学暖通教研室开发了一种新型的脱硫除尘一体化装置——多级碰撞冷凝器，综合利用多种吸收机理，并首次提出了对吸收液进行强制冷却，实践已证明不但可消除“白烟”，更可大幅度提高脱硫效率。本文实验即运用多级碰撞冷凝器，得出了大量的数据，并对数据进行综合分析，运用辨识
太原理工大学硕士研究生学位论文
的方法建立了系统的多输入单输出效率预测模型。
美国Math认勺rks公司1 984年推出的数值计算软件
MATLAB由于其强大的计算功能、图形表达功能等特点在国
内己被广泛应用于教学和科研。MATLAB现已成为国际上公
认的最优秀的数值计算和仿真分析软件。因为这些特点，本文
运用MATLAB的统计工具对系统建立模型，在GUI设计工具
平台上编写了方便使用的用户操作界面，并结合系统运行能耗
运用MATLAB的优化工具箱对运行参数进行了效率单目标优
化和能耗与效率结合的多目标优化。
Lime wet flue gas desulfiirization(WFGD)technology with high desulfiirization efficiency is being applied widely for coal-fired Power Plant all over the world.
Whereas, because the complexity in operation and the influence that operating parameter have on the system efficiency is so heavy that the unfit parameter can bring on the serious system malfunction such as the scaling and cauterization problems, so the technology can not be accepted by our consumer. Therefore, the research in operating parameter and the ways to resolve the cauterization and " white smoke"...etc. have the special signific -ance. To solve the problems, the thesis places the emphases on the academic and practical investigation of the effects of pH value, temperature, liquid-to-gas ratio, inlet S02 concentrations on removal efficiency.
As to pushing wet desulfurization to be developed in our
country, HVAC instructional research department of tai yuan university of technology brought forward the view to cooling the absorption compulsively for the first time before and had developed a new dust collection and desulfurization equipment, multilevel collision condenser, which using the multi-mechanism and has been approved is high-powered through the practice. In the experiment using the condenser penman receive the large numbers of data, through which establish the mathematical model of the system in the way of numerical value analyzing.
The number calculation software MATLAB that was released by The United States Math Works company in 1984 has been extensively applicated in the teaching and scientific research because of its mighty calculating function and sketch expressing function etc. Nowadays, It is widely accepted the MATLAB is the best software for number calculating and analyzing. Based on these characteristicses, penman use MATLAB to accomplish the establishing the system model and optimizing operating parameter.
引文
[1] 马广大等，大气污染控制工程，北京，中国环境科学出版社，1985，137-151。
[2] 吴忠标，大气污染控制工程，北京，化学工业出版社，环境科学与工程出版中心，2001，324-330
[3] 肖文德，吴志泉．二氧化硫脱除与回收，北京，化学工业出版社，环境科学与工程出版中心，2001，150-162
[4] 赵荣义，范存养，薛殿华，钱以明，空气调节，中国建筑工业出版社，1994
[5] 吴忠标，大气污染控制技术，化学工业出版社，2002，205-210
[6] 钟秦，燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例，化学工业出版社，2002．5，39-50
[7] 赵毅，李守信，有害气体控制工程，化学工业出版社，2001．8，36-38
[8] 马兴义等，MATLAB6应用开发指南，机械工业出版社，2001．11
[9] 方崇智，萧德云，过程辨识，清华大学出版社，1988．8
[10] 孙亮，MATLAB语言与控制系统仿真，北京工业出版社，2001。
[11] 周春晖，过程控制工程手册，化学工业出版社，1993。
[12] 康凤举，现代仿真技术与应用，国防工业出版社，2001。
[13] 飞思科技产品研发中心，MATLAB6.5辅助优化计算与设计，电子工业出版社，2003．1
[14] 闻新，周露，张鸿，MATLAB科学图形构建基础与应用(6.x)，科
学出版社，2002
[15] 张志涌，徐彦琴，MATLAB教程，北京航空航天大学出版社，2001．4
[16] 苏金明，阮沈勇，MATLAB6.1实用指南(下册)，电子工业出版社，2002．1
[17] 黄君礼，水分析化学(第二版)，中国建筑工业出版社，1997
[18] 煤的化学和物理脱硫 罗颖少 煤炭工业出版社 1984 P38-123
[19] 任德刚，烟气脱硫工程中的几个问题探讨，电力环境保护，第19卷，第1期
[20] 烟气除尘脱硫一体化产物氧化特性研究 肖萍，王世和，王小明，电力环境保护 第17卷 第3期2001．9
[21] Huss A et. al, Oxidation of Aqueous Sulfur Dioxide, l. Homogeneous Manganese (11) and Iron (11) Catalysis at Low pH, J. Phys. Chem.,86(1982),4225。
[22] 史长林，渠亚东，华玉芝，石灰湿法烟气脱硫过程中碳酸化问题的研究，河北建筑科技学院学报，Vol．18，No．2，Jun，2001
[23] 王爱军 祁海鹰 由长福 来强 徐旭常，中温烟气脱硫过程中CO2对脱硫剂钙利用率的影响，工程热物理学报，Vol．22，No．4，Jul，2001
[24] Pattldge et al. Amechanistically based mathematical model of sulfurdioxide absorPtion into a calcium hydroxide slurry in a spray dryer. Chem Eng Commun, 1990,96 97-112
[25] U.S. DOE Clean coal technology demonstration program-program update 1994. Washington, USA 1995
[26] Analysis of immobilized cell bioreactors for desulfurization of flue gases and sulfite/sulfate-laden wastewater, Biodegradation 8:227-236,1997. Punjai T. Selvaraj, Mark
H. Little&Eric N. Kaufman
[27] 李玉平，旋流板塔双碱法和石灰／石灰石浆液法烟气脱硫，浙江大学博士学位论文，1996
[28] 孔华，石灰石湿法烟气脱硫技术的实验和理论研究，浙江大学博士学位论文，2001
[29] 周玉昆，欧美诸国的烟道气脱硫(FGD)现状和趋势，大气环境，1989，4(2)：3-9．
[30] 吴忠标，谭天恩，石灰湿法脱硫传质反应过程机理[J]，环境科学，Vol．17，No．2 Apr．，1996
[31] 王善成，毛炳启，石灰(石)湿法烟气脱硫的化学原理及化学动力学特性并探讨该法的应用，中国环境监测，1997，13(1)
[32] Olausson S, Wallin M, Bjerle I .A model for the absorption of sulphur dioxide into a limestonslurry.Chem Eng J, 1993, 51:99—105
[33] 钟秦，湿法烟气脱硫的理论和实验研究(Ⅱ)—湿壁塔烟气脱硫数学模型，南京理工大学学报，Vol．23，No．1 Feb．1999
[34] 钟秦，湿法烟气脱硫的理论和实验研究[Ⅲ]—工艺实验和脱硫模型的验证，Vol．23，No．2 Apr．1999
[35] 钟秦，湿法烟气脱硫的理论和实验研究[Ⅳ]—高雷诺数时的传质经验方程，Vol．23，No．3 Jun．1999
[36] 汪洪涛，吴少华，赛俊聪等，湿法烟气脱硫系统中的低温腐蚀及烟气再热问题，热能动力工程，2002．9
[37] 董克忠，湿法烟气脱硫除尘设备应用中存在的问题，山西建筑，Vol．28．No．6 Jun．2002
[38] 何苏浩，项光明，姚强等，石灰石／石灰—石膏湿法脱硫几种反应
塔的比较，电力环境保护，Vol．17，No．3 Sep．2001
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[41] T. R. Gary et al. The Effect of Additives on Mass Transfer in CaCO3 or Cao Slurry Scrubbing of SO2 from waste Gases, Ind. Eng. Chem., Fund., 1977, 16(1):67—75
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