降低燃煤锅炉NO_X排放的技术措施

降低燃煤锅炉NO_X排放的技术措施

一、燃煤锅炉降低NO_X排放的技术措施(论文文献综述)

付文华[1](2021)在《基于改进混合核极限学习机的燃煤锅炉NOx排放预测》文中研究表明近年来,随着我国电力市场的进一步拓展开放及国家环保政策的要求愈加严厉,火电企业纷纷针对“低效率、高污染”的燃煤电站锅炉进行优化升级,从而实现火电企业高燃烧效率和低污染排放的双重目标。大数据分析技术、机器学习等人工智能技术的快速发展为燃煤电站的优化升级提供了理论与技术支持,其优化的效果取决于NOx排放量是否可以精准预测。目前,如何准确预测NOx排放量及科学评价NOx排放预测效果仍是研究的重点。本研究首先对锅炉历史运行数据进行预处理,分别为错误数据和缺失数据处理、再采样、归一化等;然后,在此基础上,主要开展以下三个方面的研究:(1)针对燃煤电厂锅炉数据冗余影响NOx预测准确性的问题,充分考虑输入变量与输出变量的相关性,提出了一种基于邻域粗糙集前向搜索属性约简快速算法(Forward Attribute Reduction Based on Neighborhood Rough Sets and Fast Search,FAR)和混合核极限学习机(Hybrid Kernel Extreme Learning Machine,HKELM)的FAR-HKELM预测模型。基于实际历史运行数据,将HKELM、FAR-HKELM与BP、SVM、ELM、PKELM及GKELM等建模方法进行多次对比,验证了FAR-HKELM建模方法的有效性及优越性。(2)针对燃煤电厂锅炉非高斯特性数据的误差分布问题,采用局部相似函数MCC作为性能评价指标,提出一种基于最大相关熵准则评价(Maximum Correlationentropy Criterion Evaluation,MCCE)和HKELM的MCCE-HKELM预测算法,即一种燃煤锅炉NOx排放预测方法。该方法首先建立基于HKELM的NOx预测模型,然后将局部相似函数作为性能评价指标,采用粒子群优化算法以局部相似函数最大化为目标来寻找模型最优参数,从而提高预测模型性能;此外,针对MCC核函数参数σ值的两种选取方式,设置了相关对比实验,从而为核函数参数σ值的选取提供了理论指导。(3)针对燃煤电厂锅炉NOx预测建模时数据噪声、异常值等影响预测模型性能的问题,同时考虑到HKELM是在高斯噪声假设的最小均方误差(MMSE)准则下推导出的,因此基于HKELM的模型性能在非高斯噪声等情况下会严重恶化。为了提高HKELM的鲁棒性,提出了一种基于最大混合相关熵准则(Maximum Mixture Correlationentropy Criterion,MMCC)和HKELM的MMCC-HKELM预测算法,并在人工仿真数据集和6个基准数据集上对算法回归预测性能进行了验证;此外,基于MMCC-HKELM算法建立了燃煤锅炉NOx排放预测模型,并设置实验对模型进行了分析,验证了该方法在燃煤电站锅炉NOx预测中的性能优势。

卢露[2](2021)在《哈尔滨淘汰锅炉排放清单编制及基于数值模型减排效果评估》文中进行了进一步梳理为应对近年来哈尔滨市冬季的雾霾污染,改善市区空气质量,哈尔滨政府出台了一系列政策措施来治理燃煤污染,如《哈尔滨市燃煤污染防治条例》与《哈尔滨市大气污染防治专项行动方案》。其中“燃煤设施管理”中重要的一项控制措施为淘汰小型燃煤锅炉(小于30蒸吨锅炉)。本研究采用空气质量模型建立大气污染物排放和空气质量之间的定量关系,对相关政策对空气质量改善的贡献进行分析。编制了哈尔滨市淘汰锅炉污染物排放清单。通过调查2017、2018两年时间内哈尔滨市淘汰的小型燃煤锅炉活动水平信息,文献调研获得排放因子,计算得到每台小型燃煤锅炉的排放量,编制了哈尔滨市淘汰小型燃煤锅炉大气污染物排放清单,并对清单进行了定性和定量的不确定性分析。清单结果表明,淘汰小型燃煤锅炉的SO2的排放量分别占2017、2018年全市SO2排放总量的29.6%和47.2%;其次为NOX(5.1%和24.8%)、PM10(19.3%和36.3%)和PM2.5(1.6%和2.7%)。构建了WRF-SMOKE-CMAQ模型模拟系统,采用36km×36km的空间分辨率,对哈尔滨市的气象场和空气质量进行了逐小时的模拟。通过监测数据与气象监测站点、国控空气质量监测站点数据的多维对比,筛选出模拟效果最优的模型配置方案。WRF模型模拟了2016年12月哈尔滨市风速、风向、相对湿度、气压的变化情况,为后续的空气质量模型提供了气象场。CMAQ模型模拟结果与监测数据的一致性系数(IOA)从高到低分别为PM10(0.74)、PM2.5(0.73)、NO2(0.67)、CO(0.60)和SO2(0.56),模拟能够满足后续评估要求,对后续情景模拟提供有效和可信的数据支撑。为评估哈尔滨市淘汰小型燃煤锅炉减排政策的效果,根据锅炉规模设置了四个模拟情景。政策中淘汰10蒸吨以下的小型燃煤锅炉对于空气质量改善的贡献大于10蒸吨~30蒸吨的锅炉。淘汰小型燃煤锅炉的政策能够有效降低SO2(45.6%)、PM10(2.7%)、NO2(2.4%)、PM2.5(1.8%)、CO(0.7%)日均浓度,并能有效降低SO2(99.5%)、NO2(27.6%)、PM10(11.4%)、PM2.5(11.0%)、CO(2.5%)浓度峰值,淘汰小型燃煤锅炉的政策对于空气质量改善成效显着。淘汰小型燃煤锅炉对于郊区及农村地区的PM2.5浓度降低贡献较为明显,建议下一步对市区建成区以外的郊区、农村地区的小型燃煤锅炉进行淘汰。

康俊杰[3](2021)在《电站锅炉燃烧和SCR脱硝系统一体化建模与优化控制研究》文中研究指明随着我国能源结构的变化,为了接纳更多的新能源并提高电网调峰调频的灵活性,燃煤火力发电机组将更多运行在低负荷、变负荷工况,造成机组性能及控制方式发生重大变化。深入分析燃煤火电机组在全局工况下的运行特性,研发新型优化控制策略,挖掘机组节能潜力,实现宽负荷范围下的安全稳定、节能环保运行,已成为新形势下火力发电主动适应角色转换,提升市场竞争力的重要举措。锅炉的燃烧优化涉及安全性、经济性和环保性三个方面,目前的研究集中单一方面,缺乏对这三个方面的综合考虑。本论文首先从安全性方面考虑了结渣状态对锅炉燃烧传热模型的影响,在此基础上设计了在线辨识系统,对结渣率进行辨识;进而利用DCS系统中的大数据信息建立了锅炉燃烧过程和SCR脱硝系统深度学习神经网络的预测模型,并在此基础上提出了喷氨量精准控制策略,避免了 SCR系统喷氨量和NOx排放不匹配的问题,保证了其环保性;最后,根据现场运行的实际需求,将理论与实际工程相结合,将离线优化与在线寻优相结合,实现了在线实时锅炉优化,提高了锅炉燃烧的经济性。论文的主要研究内容如下:1.针对复杂燃烧过程的结渣问题,建立了结渣状态的锅炉燃烧传热理论模型。基于特征模型和自适应黄金分割方法,设计了受热面结渣情况的辨识系统,将在线辨识与基于CFD的锅炉燃烧传热仿真模块相结合,为无法实时用设备测量的燃烧过程的结渣情况,提供了一种新的控制策略;为合理调整锅炉运行参数,帮助运行人员及时了解燃烧的安全状态,防止由结渣情况引发的事故提供了一种辨识手段。2.构建了一个基于混合LSTM和CNN神经网络的燃煤锅炉NOx排放预测的动态模型。利用小波变换(WT)的信号处理技术,将原始燃烧数据样本分解为一个平滑近似分量和一系列的细节分量。利用LSTM深度网络建立了近似分量的动态模型,预测NOx排放的整体趋势;同时,利用3个CNN神经网络对多个细节分量分别进行动态建模,预测NOx排放的特征信息。最后,将两个预测模型融合,得到最终的NOx排放模型。仿真结果表明,该方法能够实现准确稳定的建模和良好的预测性能。与典型的建模方法相比,该模型具有更好的通用性和可重复性。3.为了充分利用历史信息和未来信息,综合考虑输入变量对输出的影响,利用动态联合互信息(DJMI)估计了每个输入变量的延迟时间。采用双向长短时记忆(Bi-LSTM)深度学习算法对燃煤锅炉SCR系统出口 NOx排放进行预测,提高了预测精度,并建立了预测未来3min的t+3时刻的NOx模型。仿真结果表明该预测模型比当前时刻的波形有明显的提前,提前时间完全满足现场实际喷氨控制的要求。利用该模型可以及时调整喷氨量,对降低污染物排放、降低燃煤机组成本具有指导意义。4.通过SCR入口 NOx排放将锅炉燃烧模型和SCR系统模型整合起来,形成预测SCR出口NOx排放的一体化动态模型,并将其作为智能预测前馈信号构建智能前馈控制系统对SCR喷氨量进行精准控制。仿真结果表明,提出的一体化智能前馈预测控制方法控制效果好,喷氨控制平稳,能够满足具有大惯性、大延迟特性工业对象的控制需求。5.提出了一种基于灰色关联理论的案例推理(GR-CBR)锅炉燃烧在线优化方法。采用全局优化算法离线建立了优化案例库,结合主、客观因素利用遗传算法优化案例推理特征权重,提高了检索精度,并能从庞大的案例库中检索出与目标案例相匹配的案例。在保证机组稳定燃烧的同时,兼顾锅炉燃烧效率和NOx排放浓度,合理给出二、三次风门挡板开度指令及氧量定值,实现锅炉稳定经济燃烧。系统整体运用到某350MW燃煤发电机组,简化了优化计算的过程,寻优时间短,稳定性高,适合在线实时寻优。

司桐[4](2021)在《燃煤烟气污染物(SO2/NOx/PM)喷淋-鼓泡法一体化深度脱除研究》文中研究说明煤燃烧带来热能的同时产生了大量SO2、NOx及颗粒物等污染物,针对日益严格的环保需求,电厂往往是通过单一技术升级来满足超低排放要求。然而,各单元设备之间缺乏污染物一体化控制概念,能效尚有很大提升空间。在国家重点研发计划“燃煤锅炉污染物(SO2、NOx、PM)一体化控制技术研究及工程示范”提出的基于高温除尘的燃煤烟气污染物一体化控制路线下,具体研究了新型湿式吸收塔同时脱除SO2、NOx和颗粒物的性能,并进行了 5000 Nm3/h燃煤烟气示范工程试验平台的参数设计及试验测试。同时,结合量子化学中密度泛函理论的计算方法从微观反应角度对镁基吸附剂SO3吸附进行了模拟计算,揭示了烟气组分在吸附过程中对吸附位点及吸附能的影响。主要工作如下:(1)结合喷淋塔和鼓泡反应器各自优势,搭建了基于臭氧氧化的喷淋-鼓泡法多污染物一体化脱除实验台,研究了其同时脱硫脱硝性能。实验发现,钙基和氨基两种吸收剂下,喷淋-鼓泡吸收塔较现有喷淋塔或鼓泡反应器均能够提高脱硫、脱硝效率。在液气比4 L/m3,浸液深度100 mm,O3/NO摩尔比1.0的工况下,钙基吸收剂下喷淋-鼓泡吸收塔较相同条件下的喷淋塔或鼓泡反应器脱硫效率分别提高11%和13%,脱硝效率分别提高17%和18%。O3/NO摩尔比对脱硫效率几乎没有影响,但O3/NO摩尔比由0增大至1.0时,脱硝效率显着提高。液气比和浸液深度的增加均能提高脱硫脱硝效率,但此时必须考虑浆液循环泵和增压风机所增加的电耗对系统经济性的影响。入口烟气中SO2浓度增加对脱硫效率的降低影响较小,证明了喷淋-鼓泡吸收塔具有较为宽泛的燃料适应性。(2)湿式氨法吸收具有较高的脱硫效率、较高的副产物利用率和运行过程中不易发生堵塞等优势,但同时会产生大量颗粒物,因此重点研究了氨法吸收过程中喷淋-鼓泡吸收塔的颗粒物排放特性。实验发现,喷淋-鼓泡吸收塔较现有喷淋塔或鼓泡反应器能减少颗粒物的排放,颗粒物的主要成分为(NH4)2SO4,颗粒物粒径呈单峰分布且主要以PM1.0的细颗粒物为主。烟气中SO2的存在可显着影响颗粒物的生成,且颗粒物的生成量随SO2浓度的增加而增加,但对整体粒径分布无影响。液气比和浸液深度的提高均可降低颗粒物的排放。(3)针对SCR及臭氧氧化过程中产生的SO3易引起后续“烟羽”的现象,应用密度泛函理论研究了SO3在镁基吸附剂表面的吸附机理。通过多方位的吸附角度构建不同的吸附构型,最终优化得到SO3吸附在MgO(001)表面的作用机制,进一步对常见燃煤烟气组分如O2、SO2等对MgO(001)表面吸附SO3的影响机制进行了探讨,结果显示MgO(001)表面中的O顶位的吸附活性高于Mg顶位,SO3在MgO(001)表面形成的类似硫酸根结构是吸附的关键。(4)设计了规模为5000 Nm3/h燃煤烟气污染物一体化控制全流程试验平台各脱除单元配置参数,进行了高温除尘器联合SCR脱除试验研究、臭氧前置氧化NOx与SO2吸收试验研究,喷淋-鼓泡法SO2、PM2.5脱除试验研究。试验结果显示,高温除尘器出口颗粒物浓度约在8 mg/Nm3附近,氨逃逸量维持在3 mg/Nm3附近,大幅降低了高浓度飞灰对催化剂磨损、堵塞及中毒的危害。在O3/NO摩尔比为1.0下,喷淋-鼓泡吸收塔较只喷淋或只鼓泡SO2脱除效率提高11%和25%,NOx脱除效率提高28%和37%。长期运行表明,吸收塔出口 PM、SO2和NOx日平均排放浓度分别约为5 mg/Nm3、20mg/Nm3和25mg/Nm3,满足超低排放要求,体现了三级脱硝(低氮燃烧、SCR和臭氧预氧化技术)、两级除尘(高温过滤、喷淋-鼓泡吸收)和两级脱硫(喷淋吸收、鼓泡深度脱除)的多污染物一体化控制理念。(5)超低排放是当前燃煤电厂面临必须的环保要求,不同的技术路线有着各自的优点和劣势,目前的能效评价方法往往注重环保指标与经济指标。为研究基于高温除尘的燃煤烟气污染物一体化控制路线与现有传统控制路线在能效上的差异,建立了 3层15因素的能效多属性综合评价体系。利用层次分析法确定因素权重,从环保性、技术性、经济性和社会效益等评价指标进行了模糊综合评价。评价结果显示基于高温除尘的燃煤烟气污染物一体化控制路线的综合能效性能更优,具体表现在满足超低排放的环保限值下具有更高的经济性和社会效益。同时,评价结果还能够具体体现造成其某一指标不良的亚级影响因素,为工业选择和优化控制路线提供了指导方法。

张卫东[5](2021)在《600 MW燃煤锅炉生物质气再燃污染物排放研究》文中进行了进一步梳理燃煤耦合生物质气再燃系统是基于燃料分级原理对现役锅炉进行改造,在不影响原锅炉系统安全稳定运行的同时,能够实现对生物质资源的高效利用。以某电厂600 MW四角切圆燃煤锅炉为研究对象,基于Fluent模拟软件,对煤粉耦合生物质气再燃过程进行研究,分析炉内燃烧特性及炉膛出口烟气组分变化趋势,主要研究内容如下:(1)论文首先根据生物质气化过程的基本原理及影响气化过程的基本因素,搭建生物质气化炉模型;探究了燃煤耦合生物质气再燃燃烧的基本原理,根据燃料燃烧过程、气体流动方式及换热类型等分析炉内燃烧特征,选择合适的数学模型;最后以某电厂600MW四角切圆燃煤锅炉为研究对象,基于燃料分级原理搭建燃煤耦合生物质气再燃模型,分析了影响生物质气再燃的基本因素,通过热力计算确定再燃系统的改造方案,为煤粉耦合生物质气再燃过程的仿真模拟做准备。(2)研究了生物质气种类和再燃区过量空气系数对再燃系统的影响。选择秸秆气、食物垃圾气和沼气分别在再燃区过量空气系数为0.7、0.8、0.9条件下进行再燃燃烧模拟,并与纯煤燃烧做对比。研究发现:生物质气再燃降低了锅炉主燃区温度,但再燃喷口的建立使炉内燃烧火焰中心上移,提高了炉膛出口烟气温度;再燃燃料中烃类化合物CH4含量越高,降氮效果越好,沼气再燃降氮效率最高,可达41.20%;当再燃区过量空气系数为0.7-0.8时,再燃系统降氮效果最好,随着再燃区过量空气系数继续升高,降氮效果逐渐变差。(3)研究了燃尽风率对生物质气再燃系统NOx和CO的排放特性的影响。生物质气再燃在降低NOx排放的同时,也会提高烟气中CO的含量,以秸秆气再燃系统为研究对象,再燃系统的燃尽风率分别为15%、20%和25%,对炉膛出口烟气中NOx和CO的排放特性进行研究。研究发现:炉膛出口烟气中NOx和CO排放特性大致呈反向变化趋势;当再燃系统燃尽风率为20%时,能最大限度的降低污染物的排放,此时出口烟气中CO体积分数为0.76%,NOx浓度为239.82 mg/m3;生物质气再燃不但能减少火电厂煤粉的消耗,还能有效降低锅炉CO2的排放,当以两台20 t/h秸秆气化炉并联耦合至600 MW燃煤锅炉时,再燃系统CO2减排量为91.47 t/h,当选择食物垃圾为气化原料,将两台20t/h气化炉耦合至该锅炉,再燃系统CO2减排量达到109.70 t/h。(4)研究了再燃喷口竖直摆动角度及锅炉负荷变化对再燃系统的影响。分别对再燃喷口摆动角度为0°、±15°和±25°五种工况进行研究,结果表明:当再燃喷口向下摆动15°时,既不影响主燃区火焰的稳定燃烧,同时还能降低炉膛出口烟气热偏差,有助于再燃锅炉的安全运行;随着再燃喷口向上摆动角度的增加,炉膛出口烟气分布不均匀系数逐渐增大。在保证不改变生物质气进气量的情况下,对生物质气再燃锅炉分别在100%、90%、70%和50%负荷下的运行工况进行研究,研究发现:锅炉负荷过低时,烟气切圆直径明显增大,可能会造成炉膛积灰结渣现象;随着负荷的降低,炉膛出口污染物排放浓度随之下降。

谢晓强[6](2021)在《600MW前后墙对冲燃煤锅炉侧墙CO富集与优化研究》文中研究说明我国电力生产以燃煤发电为主,燃煤发电约占每年发电总量的70%。目前,前后墙对冲燃烧是大型电站锅炉广泛采用的一种燃烧方式。在前后墙对冲燃烧锅炉中,各燃烧器单独组织气流结构、火焰相对独立,因而理论上应该实现较为均匀的燃烧过程和组分浓度分布。但在实际运行中,前后墙对冲燃烧锅炉普遍存在沿炉膛宽度CO浓度分布呈中间低、两边高的现象,燃烧均匀性并不理想,同时侧墙CO富集,加剧了水冷壁结渣、高温腐蚀的风险。本文针对上述现象,通过数值模拟与试验相结合的方法,开展了前后墙对冲燃烧锅炉侧墙CO富集机理与优化技术研究。首先,建立某600MW前后墙对冲燃烧锅炉全尺度数值模型,并对模型结果进行验证。在该模型的基础上,定义炉膛横向风、煤扩散与混合系数,探究风煤混合分布特性与CO分布特性的内在联系,发现炉内气流分布相对均匀,而两侧墙区域存在煤粉富集现象,煤粉的扩散差异导致了炉内燃烧程度不均,从而产生CO浓度偏差。采用氩气示踪法,研究了一、二次风、燃尽风的扩散过程,得出不同配风与煤粉的偏离程度,一次风与煤粉的偏离主要发生在侧墙中心,二次风则提前至炉膛中心,而燃尽风与煤粉的混合程度最差。基于炉膛气流结构特点,阐述了炉内CO分布规律的形成过程,并指出由前后墙风粉气流对冲形成的四角涡流是导致侧墙煤粉聚集,CO浓度偏高的主要原因。其次,针对HT-NR3旋流燃烧器的气固流动特点,研究了旋流强度、内二次风率、一次风率以及外二次风扩口角度对炉内风煤流动与混合过程的影响。减小旋流强度可以使燃烧器气流外围的煤粉比例减少,侧墙区域的煤粉比例随之减少。当旋流强度由0.8降至0时,燃烧器区域侧墙风煤混合系数由1.43降至1.21。而内二次风率对炉内风煤分布则几乎没有影响。一次风率增加将使炉膛中心烟气上升动量增强,煤粉向侧墙的扩散程度减小,一次风率由原23%提升至27%,燃烧器区域侧墙风煤混合系数由1.37减少到1.18。减小外二次风扩口角度同样能在一定程度上减轻煤粉向侧墙的扩散程度,但与其它参数的调解效果一致,均无法消除侧墙富燃料状态。再次,针对前后墙对冲燃烧锅炉内CO浓度偏差,采用现场试验和数值模拟相结合的方式,研究二次风碗式配风对炉内风煤混合与燃烧过程的影响。碗式配风能够有效减轻燃烧器区域侧墙的煤粉富集程度,改善炉内宽度方向上的风煤混合过程,减小CO浓度偏差,降低炉膛出口CO排放和飞灰含碳量,从而提高锅炉燃烧效率。随着碗式配风偏差增大,炉膛出口NOx排放增加,但是当风量偏差不大于10%时,NOx排放浓度变化不大于4.4%。综合燃烧器碗式配风对炉内风煤混合特性和炉膛出口烟气中NOx排放浓度的影响,在燃用常用煤种的条件下,碗式配风的风量偏差宜控制在10%以内。炉膛出口CO、NOx浓度曲线模拟值与现场试验值的变化趋势一致,且实际应用中,碗式配风对CO整体浓度与分布的改善效果更加显着。最后,针对四角涡流与侧墙CO富集的影响机制,提出了侧边风消涡方法,基于四角涡流的结构特点,形成了前后墙与侧墙布置侧边风两种方案,对比分析了喷口位置对消涡效果的影响,并对二者分别开展了优化设计。结果表明,侧墙侧边风的消涡效果较为理想,当喷口间距取2.4m,中、下层侧边风喷口与燃烧器同层布置,上层喷口与燃烧器错层布置时,侧墙近壁CO高浓度区域面积相较于原始工况减少67%,炉膛出口CO排放浓度以及飞灰含碳量略有减少,而NOx质量浓度增加不到6%,综合效果良好。

唐卡飞[7](2021)在《燃煤锅炉超低排放系统协同脱除多目标优化方法研究》文中研究指明近年来,伴随着中国社会的巨大进步与飞速发展,电力已经成为我们生活中不可或缺的一部分。目前为止,火力发电厂是电力的主要提供者,火力发电主要利用煤炭,但是煤炭燃烧会造成污染,污染物的主要成分为NOX、PM颗粒以及SO2等,同时也对我们的生活产生了很大的影响。针对这些问题,燃煤锅炉超低排放系统对多种污染物进行了脱除,典型的燃煤锅炉超低排放系统主要包括脱硫、脱硝、干电、湿电除尘等各种装置,而且不同的装置之间存在着协同脱除的关系。但是目前对燃煤锅炉超低排放系统的优化主要是对整体运行成本这一单一目标的优化,因此将多目标优化算法应用在燃煤锅炉超低排放中有很大的意义,本文的具体研究如下:(1)针对目前对燃煤锅炉超低排放系统的研究只局限于对成本的优化,本文的做法是用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA2)优化燃煤锅炉超低排放系统,此过程为多目标优化的过程。首先构建该优化的数学模型,该模型的目标函数分别是燃煤锅炉超低排放系统的整体运行成本以及锅炉烟气中的各种污染物排放的浓度和。多目标优化的模型构建完成之后,用了仿真实验证明了多目标优化算法应用在燃煤锅炉超低排放系统的实用性和有效性。(2)燃煤锅炉超低排放系统是一个多学科的复杂耦合系统,本文用了多学科设计优化方法中的协同优化(CO)方法并结合NSGA2对该超低排放系统进行了多目标优化求解,CO方法具有两级优化框架,在系统级框架中建立多目标的模型,脱硫、脱硝、除尘等子学科组成了学科级。系统级与学科级之间进行协同优化,最后通过仿真实验验证了基于协同优化的多目标优化算法的可行性,在系统级能更好的得到一组Pareto非劣解集。

胡斌彬[8](2021)在《布朗气(HHO)对煤粉低氧燃烧气相催化效果研究》文中研究说明低氧燃烧技术作为降低NOx排放的有效途径,可以缓解煤燃烧过程中对生态破坏和环境污染等问题。但由于该技术降低了氧气浓度,在实际应用情况下暴露出了燃烧不充分,降低了燃烧效率,同时飞灰中含碳量增高,造成水冷壁腐蚀等负面影响。布朗气本身具有易制取、催化性质好以及燃烧无污染等优点,避免了其他固体催化剂在实际应用中带来的结渣、反应接触不均匀等缺陷。本文提出在煤粉低氧燃烧过程中通入少量布朗气(HHO)来提高煤粉在低氧环境下的燃烧效率,同时为反应营造一个还原性气氛,提高低氧燃烧技术降低NOx排放的效率。搭建了布朗气-煤粉低氧燃烧于一体的固定床微观实验平台。实验过程中,采用元素守恒法的原理通过烟气分析仪观察煤粉燃烧过程中产生的烟气中各气体浓度,随后采用马弗炉对反应后的固体残渣进行制灰,观察其反应后固定碳含量残余,以此作为煤粉燃烧特性的判断标准。实验研究结论如下:(1)促进挥发分的快速析出:在反应温度为600℃,反应气氛分别为21%、18%、14%氧气浓度时,掺入1%或2%布朗气,烟气中CO的浓度达到峰值的时间均分别提前了2、4、4分钟,CH4的浓度达到峰值的时间均分别提前了3、3、4分钟,H2在不掺入或者掺入1%布朗气时未产生,在掺入2%布朗气后产生了微量(0.12~0.22%浓度)的H2。在反应气氛为14%氧气浓度,随着反应温度升高,掺入1%布朗气后挥发分的析出时间并未提前,但CO、CH4、H2浓度均增加约为1%左右。(2)促进煤粉燃尽:在反应温度为600℃,反应气氛分别为21%、18%、14%氧气浓度时,掺入1%布朗气后,煤粉失重率分别提升了6.41%、9.82%、0.52%。固体残渣中固定碳的比值分别下降了39.37%、47.16%、0.35%。掺入2%布朗气后,煤粉失重率分别提升了7.02%、10.36%、0.64%。固体残渣中固定碳的比值分别下降了42.67%、49.19%、0.67%。由于在14%氧气浓度下布朗气的掺入后效果不明显,因此提高反应温度继续研究,在反应温度为700℃、800℃、900℃时,掺入1%布朗气,煤粉的失重率分别提升了0.78%、1.19%和1.81%。固体残渣中固定碳含量分别降低了0.70%、1.06%和5.29%。由此可见,在较高氧气浓度气氛下,随着布朗气的掺入可以明显促进煤粉燃烧的进行。在氧气浓度为14%气氛下掺入布朗气,对煤粉燃尽现象并不明显。综上所述,布朗气的掺入促进了还原性挥发分析出,有利于在炉膛内营造强还原性气氛,抑制NOX生成,提高低氧燃烧技术降低NOx排放的效率。同时还能一定程度上催化煤粉燃烧,提高燃尽率。因此布朗气作为催化剂具有一定实用性意义。

王凤君[9](2020)在《燃用高硫/高碱煤烟气污染物超低排放关键技术研究及应用》文中研究表明我国以煤为主的—次能源消费总量大,重点区域单位面积煤炭消费强度高,燃煤排放的细颗粒物(PM2.5)、SO2、NOx等污染物是造成区域雾霾污染频发的重要原因,严重危害了民众的生活和健康。目前燃煤烟气污染物超低排放技术已经在国内得到广泛应用,实现了污染物排放的大幅降低,但对高硫、高碱等劣质煤的烟气污染物超低排放技术的研发和应用还面临挑战。本文采用数值模拟、冷态试验、中试试验及工程示范等方法对高硫/高碱煤烟气超低排放关键技术开展研究,重点突破低NOx燃烧、高效脱硝、高效脱硫等关键技术,并形成针对高硫/高碱的超低排放技术路线与方案,实现了工业验证和工程示范。对于燃用高硫/高碱煤的对冲燃烧系统,首先通过18 MW单只旋流煤粉燃烧器冷态实验台,研究旋流强度、风量配比等对回流区的影响,发现旋流强度越大,回流区范围越大,而二次风门开度过大不利于回流区形成。然后在全尺寸旋流燃烧器实验台上进行中试实验,研究内三次风和外三次风旋流叶片角度、二次风开度对NOx排放的影响,并且发现产生的环形回流会使得水冷壁附近处于氧化性气氛,抑制结渣和高温腐蚀,从而获得新型低NOx旋流燃烧器结构。最后在600 MW国产超临界燃煤发电机组上,进行新型低NOx旋流煤粉燃烧器的工业验证,通过加装新型低NOx旋流煤粉燃烧器后,性能测试结果表明NOx排放浓度为185 mg/Nm3(@O2=6%),该燃烧器配合保证一定还原区停留时间的燃尽风可以有效控制燃烧过程中NOx的生成,防止水冷壁高温腐蚀和结渣等问题出现。对于燃用高硫/高碱煤的切圆燃烧系统,首先通过搭建的单只直流煤粉燃烧器冷态实验台研究燃烧器百叶窗的尺寸、安装角和入口风速对燃烧器浓淡分离特性的影响,发现入口截面速度对其浓淡分离效果影响不明显,主要与叶片尺寸及安装角度有关,较好的浓淡分离特性可以保证低NOx燃烧的同时,强化水冷壁附近的氧化性气氛,防止高温腐蚀和结渣,从而获得燃烧器结构。然后进行中试实验,研究了还原空间及风量分配对燃烧器降低NOx效果的影响。最后在660 MW燃煤机组上进行工业验证,锅炉出口NOx排放浓度平均值为186 mg/Nm3(@O2=6%),且炉膛未发生结渣及高温腐蚀现象。通过高碱煤飞灰特性分析,掌握高碱煤对脱硝系统的影响,发现高碱煤灰中碱性氧化物较高,易导致飞灰颗粒具有较强的粘性,极易形成大颗粒飞灰,于是首先通过研究防堵灰技术,发现在省煤器出口安装飞灰拦截挡板等结构,省煤器下端灰斗的收集率与颗粒尺寸成正比,进而使得烟气中大颗粒灰得到有效拦截,积灰面积减少了63%,NOx排放量由原来的100 mg/Nm3(@O2=6%)减少到50mg/Nm3(@O2=6%),并且对系统阻力影响较小。然后对脱硝区域流场进行了优化研究,发现安装导流板后烟气流动速度在烟道转弯处和变截面处虽然有一定波动,但是波动范围在BMCR工况下小于15%,烟气入射催化剂角度(与垂直方向的夹角)小于±10°,基本解决流场不均匀分布的问题,并且脱硝装置系统最大压降不超过1000 Pa。最后通过催化剂的SCR脱硝活性测试,发现V-B/Ti催化剂具有良好抗碱金属能力,同时也具有良好的反应选择性。最终在燃煤机组实现工业验证,结果表明锅炉NOx排放满足50 mg/Nm3(@O2=6%)超低排放要求,脱硝区两侧NOx浓度偏差控制在5%以内。通过理论分析并结合中试试验,研究浆液pH值、液气比和入口SO2浓度等重要参数对脱硫效率的影响,发现随着浆液pH值继续增加,脱硫效率提高幅度明显降低;当液气比较低时,随着液气比增加,脱硫效率随之快速提高,当液气比增大到一定程度后,脱硫效率增长变得缓慢;随着入口SO2浓度的增加,脱硫试验台中试试验测得的脱硫效率随之降低,为满足中、高硫煤超低排放达标的要求,研发了石灰石—石膏湿法筛板塔技术及pH值调控高效烟气脱硫技术。通过燃煤机组脱硫系统超低排放项目进行工业验证,结果表明脱硫效率可达98.94%,实现了高硫煤高效脱硫。根据燃用高硫/高碱煤工程示范结果表明,采用高硫/高碱煤低NOx燃烧技术、高效脱硝技术和高效脱硫技术部分解决了目前国内燃用高硫/高碱煤所存在的水冷壁腐蚀结渣、催化剂堵塞和脱硫效率低等问题,实现锅炉机组烟尘、SO2、NOx排放浓度不超过5 mg/Nm3(@O2=6%)、35 mg/Nm3(@O2=6%)、50 mg/Nm3(@O2=6%),满足超低排放的要求。

张兴惠[10](2019)在《可再生能源的山西农村供暖系统的优化研究》文中研究指明“雾霾”已成为关系基本民生的重大社会问题。农村冬季供暖对雾霾的影响不容忽视,2017年全国大力推广“煤改气”和“煤改电”措施在实施过程中遭遇瓶颈,因地制宜为农村供暖成为缓减雾霾的突破口。可再生能源(生物质能和太阳能)供暖技术作为缓解化石燃料短缺和环境污染的关键手段,正在快速发展。因此,本文采用问卷调查、软件模拟和实验研究对可再生能源的山西农村供暖系统的优化进行了研究。(1)通过调查山西省农村地区建筑特点及供暖方式,对问卷调查数据进行频数分析可知,农村地区建筑围护结构保温性能很差,热耗高且室内热环境差,大部分未按建筑节能标准建造。基于SPSS软件的聚类分析和回归分析建立回归方程得出外墙和屋顶对能耗的影响因子最高,因此,节能改造应主要加强外墙和屋顶的保温性能,提升建筑物的气密性。(2)农村供暖系统是一个涉及多因素的系统工程,针对不同农村供暖系统方案从定性角度选择评价指标,建立了基于层次分析法/模糊综合评价法(AHP/FCE)的评价体系模型,根据最大隶属度原则得出太阳能/生物质炉供暖系统最好。(3)结合不同供暖方式的技术经济表现,对太阳能/生物质炉供暖系统进行了农户自身财务效益评价和国民经济效益评价,计算了生命周期成本回收期、财务净现值(FNPV)及经济内部收益率,结果表明该供暖系统可产生良好的间接效益,可通过价格转移进一步提升农户选择太阳能/生物质炉供暖方式的积极性。(4)对不同供暖方式进行了环境效益评价分析,计算了粉尘、SO2和NOx的排放量,通过定量及定性分析,本研究建议推广太阳能/生物质炉供暖系统。(5)建立了可再生能源综合利用示范基地,利用Energy Plus模拟了农村住宅的冬季热负荷和供暖能耗,打破了通过比较太阳能集热器温度和蓄热水箱设定水温去控制太阳能供暖系统启停的控制模式,自主设计了带温度补偿的太阳能/生物质炉供暖系统的自控策略,最大限度使用太阳能,实现了热源之间的平稳切换。(6)实验期间室内温度能维持在16~18°C,该系统为用户提供了舒适、干净、便利的生活环境。经实验测试得,太阳能微通道集热板的集热效率主要集中在60%~70%之间,蓄热水箱的换热系数在0.94~0.98之间。经Energy Plus软件模拟得,农宅的单位面积热负荷指标为46.86 W/m2,100 m2住宅供暖季累计能耗为24.3 GJ。太阳能/生物质炉供暖系统供暖季提供的总能耗为35.91 GJ,太阳能占比63.31%,生物质炉占比36.69%,供暖季的使用小时数分别为1935 h和1239 h。同时,太阳能/生物质供暖系统的一次能源利用率为67.66%,火用效率为16.17%。太阳能/生物质炉供暖系统具有自动化程度高、能源综合利用的特点,为实现农村的清洁供暖提供了良好的系统方案,对于改善环境、缓解能源危机具有重要意义。

二、燃煤锅炉降低NO_X排放的技术措施(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、燃煤锅炉降低NO_X排放的技术措施(论文提纲范文)

(1)基于改进混合核极限学习机的燃煤锅炉NOx排放预测(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 NO_x排放预测模型研究现状
        1.2.2 存在问题及发展趋势
    1.3 本文主要内容及结构安排
        1.3.1 本文主要内容
        1.3.2 本文结构安排
第2章 理论知识回顾及数据处理
    2.1 燃煤锅炉燃烧系统介绍
        2.1.1 火力发电厂介绍
        2.1.2 锅炉燃烧系统介绍
        2.1.3 NO_x生成机理
    2.2 混合核极限学习机
    2.3 数据预处理及建模分析
        2.3.1 研究对象介绍
        2.3.2 建模数据采集
        2.3.3 建模数据预处理
        2.3.4 建模分析及性能评价指标
    2.4 本章小结
第3章 基于FAR-HKELM算法的锅炉NO_x预测建模
    3.1 引言
    3.2 邻域粗糙集属性约简
        3.2.1 邻域粗糙集方法及属性约简
        3.2.2 邻域粗糙集属性约简
    3.3 FAR-HKELM建模方法及锅炉样本属性约简
        3.3.1 FAR-HKELM建模方法
        3.3.2 锅炉样本属性约简
    3.4 基于FAR-HKELM算法的NO_x预测模型
        3.4.1 锅炉NO_x排放预测模型的建立
        3.4.2 比较多种NO_x预测建模方法
        3.4.3 FAR-HKELM用于燃煤锅炉NO_x预测
    3.5 本章小结
第4章 基于MCCE-HKELM算法的锅炉NO_x预测建模
    4.1 引言
    4.2 基于最大相关熵准则的评价指标
    4.3 粒子群优化算法
        4.3.1 基本原理
        4.3.2 算法流程
    4.4 基于MCCE-HKELM算法的NO_x预测模型
        4.4.1 MCCE-HKELM算法原理
        4.4.2 锅炉NO_x排放预测模型的建立
        4.4.3 实验结果及分析
    4.5 本章小结
第5章 基于MMCC-HKELM算法的锅炉NO_x预测建模
    5.1 引言
    5.2 最大混合相关熵准则
        5.2.1 最大混合相关熵准则概念
        5.2.2 MCC与 MMCC的比较
    5.3 MMCC-HKELM算法研究
        5.3.1 理论推导
        5.3.2 算法流程
    5.4 算法性能评估
        5.4.1 人工数据集
        5.4.2 回归基准数据集
    5.5 基于MMCC-HKELM算法的NO_x预测模型
        5.5.1 锅炉NO_x排放预测模型的建立
        5.5.2 实验结果及分析
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(2)哈尔滨淘汰锅炉排放清单编制及基于数值模型减排效果评估(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
        1.1.1 课题的来源
        1.1.2 课题研究背景
        1.1.3 课题研究的目的及意义
    1.2 国内外研究进展及成果
        1.2.1 污染物清单编制方法
        1.2.2 空气质量模型的发展及应用
        1.2.3 大气污染防治措施效果评估方法
    1.3 课题研究内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
第2章 研究方法及数据
    2.1 排放清单编制方法
    2.2 数值模型
        2.2.1 WRF-SMOKE-CMAQ模型介绍
        2.2.2 模型参数
    2.3 数据来源
        2.3.1 气象数据
        2.3.2 污染物数据
第3章 哈尔滨淘汰小型燃煤锅炉污染物排放清单编制
    3.1 哈尔滨市淘汰小型燃煤锅炉调查
    3.2 小型燃煤锅炉排放因子计算
        3.2.1 小于10 蒸吨锅炉排放因子计算
        3.2.2 大于10蒸吨锅炉排放因子计算
    3.3 淘汰锅炉污染物排放量计算
    3.4 锅炉污染物排放清单不确定性分析
        3.4.1 定量计算
        3.4.2 定性分析
    3.5 本章小结
第4章 WRF-SMOKE-CMAQ系统构建及结果验证
    4.1 WRF模型参数优化及气象场模拟结果验证
        4.1.1 WRF参数化方案优化
        4.1.2 WRF气象场模拟结果验证
    4.2 清单分配方案优化及CMAQ空气质量模拟结果验证
        4.2.1 SMOKE清单分配方案优化
        4.2.2 CMAQ空气质量模拟结果验证
    4.3 本章小结
第5章 哈尔滨燃煤锅炉减排情景模拟及效果评估
    5.1 减排情景设置
    5.2 哈尔滨市淘汰小型燃煤锅炉减排政策效果分析
        5.2.1 基于减排情景的日均空气质量变化
        5.2.2 基于减排情景的瞬时空气质量变化
        5.2.3 基于减排情景PM2.5 浓度及其削减量的空间分布变化
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(3)电站锅炉燃烧和SCR脱硝系统一体化建模与优化控制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 锅炉燃烧建模研究现状
        1.2.2 SCR脱硝系统建模研究现状
        1.2.3 锅炉燃烧及SCR脱硝系统一体化建模及优化控制研究现状
    1.3 论文研究内容
第2章 燃烧过程结渣状态理论建模与辨识
    2.1 前言
    2.2 基于CFD模型的燃烧传热理论
    2.3 基于CFD模型的受结渣影响的燃烧传热模型
    2.4 基于特征模型和自适应黄金分割的结渣率在线辨识
        2.4.1 二阶非线性系统特征模型
        2.4.2 特征模型参数辨识
        2.4.3 黄金分割自适应控制
        2.4.4 基于特征模型和自适应黄金分割的结渣率在线辨识
        2.4.5 结渣率的辨识仿真
    2.5 本章小结
第3章 炉膛出口NO_x深度神经网络建模
    3.1 燃煤电站锅炉燃烧系统简介
    3.2 WT、LSTM和CNN模型的理论方法
        3.2.1 小波变换理论
        3.2.2 LSTM理论
        3.2.3 CNN理论
    3.3 基于小波分解与动态混合深度学习的NO_x排放预测结构
    3.4 数据选取
    3.5 模型建立及结果分析对比
    3.6 本章小结
第4章 SCR脱硝系统动态建模
    4.1 SCR脱硝系统简介
        4.1.1 SCR系统布置方式及简单分析
        4.1.2 NO_x浓度检测滞后
        4.1.3 SCR脱硝系统工作流程
    4.2 BI-LSTM和动态联合互信息(DJMI)原理方法
        4.2.1 Bi-LSTM结构
        4.2.2 动态联合互信息(DJMI)
    4.3 变量选择和数据准备
    4.4 SCR脱硝系统动态模型的建立
    4.5 不同建模方法的比较分析
    4.6 本章小结
第5章 锅炉燃烧与SCR脱硝一体化控制
    5.1 SCR脱硝控制系统及其存在的问题
        5.1.1 SCR脱硝控制系统
        5.1.2 脱硝系统存在的问题
    5.2 喷氨控制方法
        5.2.1 单级PID控制方法
        5.2.2 PID串级控制方法(出口NO_x定值控制)
        5.2.3 智能前馈控制方法
        5.2.4 模型预测控制方法
        5.2.5 分区控制方法
    5.3 智能预测控制系统
    5.4 本章小结
第6章 燃烧系统案例推理自适应寻优方法及应用
    6.1 引言
    6.2 离线建立燃烧优化案例库
    6.3 基于灰色关联的案例推理方法
        6.3.1 灰色关联的案例推理理论
        6.3.2 采用遗传算法确定最优的权重分配
        6.3.3 修正和案例重用
    6.4 GR-CBR自适应优化设计
    6.5 GR-CBR自适应寻优的具体应用
        6.5.1 数据准备
        6.5.2 仿真结果及对比
        6.5.3 电厂实际投运效果
    6.6 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介

(4)燃煤烟气污染物(SO2/NOx/PM)喷淋-鼓泡法一体化深度脱除研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
        1.1.1 我国能源现状
        1.1.2 SO_2、NOx及颗粒物的危害
    1.2 燃煤烟气污染物控制研究现状
        1.2.1 烟气脱硫技术
        1.2.2 烟气脱硝技术
    1.3 燃煤烟气多污染物一体化脱除研究现状
        1.3.1 氧化法
        1.3.2 催化法
        1.3.3 吸附法
    1.4 基于高温除尘的燃煤烟气污染物一体化控制路线
        1.4.1 高温烟尘过滤技术研究现状
        1.4.2 湿式吸收塔研究现状
    1.5 全系统能效评价体系研究现状
    1.6 本论文研究内容与研究意义
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
第2章 实验设备及方法
    2.1 实验台介绍
    2.2 喷淋—鼓泡吸收塔设计背景及特点
    2.3 实验方法及过程
        2.3.1 臭氧浓度的测定
        2.3.2 实验步骤
        2.3.3 预实验
    2.4 吸收剂和数据表征方法
        2.4.1 吸收剂种类
        2.4.2 实验数据的表征方式
    2.5 颗粒物的微观表示方法
        2.5.1 X射线衍射仪(X-Ray Diffractometer,XRD)
        2.5.2 扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)
    2.6 本章小结
第3章 基于臭氧前置氧化的同时脱硫脱硝实验研究
    3.1 引言
    3.2 钙基吸收剂下同时脱硫脱硝实验研究
        3.2.1 O_3/NO摩尔比的影响
        3.2.2 液气比的影响
        3.2.3 浸液深度的影响
        3.2.4 入口SO_2浓度的影响
    3.3 氨基吸收剂下同时脱硫脱硝实验研究
        3.3.1 O_3/NO摩尔比的影响
        3.3.2 液气比的影响
        3.3.3 浸液深度的影响
    3.4 本章小结
第4章 喷淋-鼓泡法氨基下颗粒物排放特性研究
    4.1 引言
    4.2 不同脱除方式下的颗粒物排放特性
    4.3 颗粒物的成分组成和形态特征
    4.4 运行参数的影响
        4.4.1 SO_2浓度的影响
        4.4.2 液气比的影响
        4.4.3 浸液深度的影响
    4.5 SO_3排放性能测试
        4.5.1 试验过程及方法
        4.5.2 试验结果
    4.6 本章小结
第5章 烟气组分对镁基吸附剂吸附SO_3影响的量子化学研究
    5.1 引言
    5.2 量子化学概念
        5.2.1 量子化学基本方程
        5.2.2 密度泛函理论
    5.3 计算方法与分子构型
    5.4 SO_3在MgO(001)表面的吸附
    5.5 O_2的影响
        5.5.1 O_2在MgO(001)表面的吸附
        5.5.2 SO_3在O_2/MgO(001)表面的吸附
    5.6 SO_2的影响
        5.6.1 SO_2在MgO(001)表面的吸附
        5.6.2 SO_3在SO_2/MgO(001)表面的吸附
    5.7 本章小结
第6章 5000 Nm~3/h燃煤烟气全流程示范工程试验研究
    6.1 背景介绍
    6.2 试验内容及方法
    6.3 设备参数及技术指标
        6.3.1 高温除尘系统
        6.3.2 SCR脱硝系统
        6.3.3 换热系统及臭氧发生器
        6.3.4 喷淋-鼓泡吸收塔及DCS控制系统
    6.4 试验过程
        6.4.1 整体调试和设备运行情况
        6.4.2 长时间连续运行测试
    6.5 本章小结
第7章 基于高温除尘的燃煤烟气污染物一体化控制路线能效综合评价方法
    7.1 引言
    7.2 多属性综合评价模型
        7.2.1 评价体系的建立
        7.2.2 评价指标的筛选
        7.2.3 评价指标的标准化
        7.2.4 指标权重的确定
        7.2.5 模糊综合评价
    7.3 能效分析
        7.3.1 能效评价体系的建立
        7.3.2 层次分析法
        7.3.3 多属性模糊综合评价
    7.4 本章小结
第8章 结论与展望
    8.1 全文总结
    8.2 下一步工作展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介

(5)600 MW燃煤锅炉生物质气再燃污染物排放研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 燃煤锅炉生物质气再燃研究的背景和意义
    1.2 燃煤锅炉生物质气再燃国内外研究现状
    1.3 技术路线
    1.4 论文研究内容
2 生物质气化及燃煤锅炉耦合生物质气再燃模型
    2.1 生物质气化过程
        2.1.1 生物质气化技术分类
        2.1.2 生物质气化基本原理
        2.1.3 气化过程基本参数
        2.1.4 生物质气化过程模型
    2.2 燃煤锅炉耦合生物质气再燃燃烧过程
        2.2.1 炉内主燃区NO_x生成机理
        2.2.2 煤粉耦合生物质气再燃燃烧基本原理
    2.3 600MW燃煤锅炉生物质气再燃系统改造方案
        2.3.1 600MW燃煤锅炉设计参数
        2.3.2 生物质气再燃喷口改造
        2.3.3 生物质气再燃系统燃料特性分析
    2.4 再燃系统再燃效果影响因素
        2.4.1 再燃燃料的组成
        2.4.2 再燃区过量空气系数
        2.4.3 燃尽风量的变化
        2.4.4 600MW锅炉耦合状态下变负荷运行分析
        2.4.5 再燃系统炉膛出口上下热偏差分析
    2.5 本章小结
3 600MW燃煤锅炉耦合生物质气再燃系统模型
    3.1 煤粉耦合生物质气再燃燃烧数学模型
        3.1.1 炉内燃烧基本守恒方程
        3.1.2 湍流燃烧模型
        3.1.3 气固两相流模型
        3.1.4 反应模型
        3.1.5 燃料燃烧模型
        3.1.6 辐射换热模型
    3.2 生物质气再燃系统网格划分及边界条件设定
        3.2.1 生物质气再燃模型建立及其网格划分
        3.2.2 边界条件的设定
    3.3 本章小结
4 煤粉耦合生物质气再燃燃烧污染物排放研究
    4.1 生物质气种类及再燃区过量空气系数对再燃系统的影响
        4.1.1 耦合再燃模型模拟结果验证
        4.1.2 煤粉耦合生物质气再燃系统仿真结果分析
    4.2 燃尽风量的变化对再燃系统内CO及 NO_X排放特性研究
        4.2.1 煤粉耦合秸秆气再燃系统仿真结果分析
    4.3 CO_2减排量对比分析
        4.3.1 生物质气再燃CO_2减排量计算
    4.4 本章小结
5 再燃喷口摆角及锅炉负荷变化对再燃系统燃烧特性影响研究
    5.1 再燃喷口摆角变化对燃烧特性影响
        5.1.1 再燃喷口摆角变化对炉内烟气流动影响
        5.1.2 再燃喷口竖直摆角对炉膛出口烟气分布影响
    5.2 变负荷煤粉锅炉耦合生物质气再燃燃烧运行
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献

(6)600MW前后墙对冲燃煤锅炉侧墙CO富集与优化研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 煤粉锅炉前后墙燃烧的设计特性
    1.3 前后墙燃烧实际运行存在的问题
    1.4 研究现状
        1.4.1 前后墙对冲燃烧锅炉的热态燃烧与数值模拟研究
        1.4.2 影响前后墙对冲燃烧锅炉内CO分布的因素
        1.4.3 减轻侧墙CO富集的措施
    1.5 本文主要研究内容
第2章 设备概况与研究方法
    2.1 设备概况
        2.1.1 锅炉结构与设计参数
        2.1.2 HT-NR3低NO_x燃烧器结构与设计参数
    2.2 锅炉运行状态测试
        2.2.1 试验工况与方法
        2.2.2 试验结果与存在的问题
    2.3 研究方法
        2.3.1 数学模型
        2.3.2 锅炉几何建模与网格设计
        2.3.3 模型边界条件与网格无关化验证
    2.4 模型的验证
    2.5 本章小结
第3章 前后墙对冲燃烧锅炉CO分布规律形成机制研究
    3.1 前言
    3.2 风煤混合特性
        3.2.1 风、煤扩散系数与风/煤混合系数定义
        3.2.2 沿炉膛宽度CO浓度分布特征
        3.2.3 风煤混合特性与CO分布特性的关联分析
        3.2.4 影响风煤混合特性的主要参数分析
    3.3 影响煤粉扩散特性的因素分析
        3.3.1 一、二次风与燃尽风扩散系数定义
        3.3.2 配风扩散性能分析
        3.3.3 炉膛气流结构特性
        3.3.4 颗粒粒径对煤粉扩散分布的影响
    3.4 前后墙对冲燃烧锅炉CO分布特征形成原因分析
    3.5 本章小结
第4章 旋流燃烧器运行与结构参数对炉内风煤分布的影响
    4.1 前言
    4.2 燃烧器风门特性试验与数值模拟
        4.2.1 试验系统与数值模型介绍
        4.2.2 试验与模拟结果分析
    4.3 燃烧器运行参数对炉内风煤分布的影响
        4.3.1 计算工况与分析方法介绍
        4.3.2 旋流强度对炉内风煤分布的影响
        4.3.3 内二次风率对炉内风煤分布的影响
        4.3.4 一次风率对炉内风煤分布的影响
    4.4 二次风扩口对炉内风煤分布的影响
    4.5 本章小结
第5章 碗式配风对炉内风煤分布与燃烧过程的影响
    5.1 前言
    5.2 碗式配风数值模拟
        5.2.1 计算工况
        5.2.2 碗式配风对炉内风煤分布的影响
        5.2.3 碗式配风对炉内燃烧过程的影响
    5.3 碗式配风调整试验
        5.3.1 试验工况
        5.3.2 碗式配风试验结果
    5.4 本章小结
第6章 侧边风对四角涡流强度与炉内燃烧过程的影响
    6.1 前言
    6.2 侧边风布置方案
    6.3 分析方法介绍
    6.4 前后墙布置侧边风方案
        6.4.1 侧边风与侧墙间距对消涡效果的影响
        6.4.2 侧边风组合方式对炉内燃烧过程的影响
        6.4.3 侧边风率对燃烧效果的影响
    6.5 侧墙布置侧边风方案
        6.5.1 侧边风间距对消涡效果的影响
        6.5.2 侧边风组合方式对炉内燃烧过程的影响
        6.5.3 侧边风率对燃烧效果的影响
    6.6 方案比较
    6.7 本章小结
第7章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 主要创新点
    7.3 下一步工作展望
参考文献
作者简介
作者攻读博士学位期间的主要研究成果
参加的科研项目

(7)燃煤锅炉超低排放系统协同脱除多目标优化方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 燃煤锅炉超低排放系统的研究现状
        1.2.2 多目标遗传算法的研究现状
        1.2.3 协同优化的研究现状
    1.3 本文主要工作以及章节安排
        1.3.1 本文主要工作
        1.3.2 本文章节安排
第2章 燃煤锅炉超低排放系统优化的相关知识
    2.1 燃煤锅炉烟气污染物脱除系统
        2.1.1 选择性催化还原脱硝装置
        2.1.2 石灰石-石膏湿法脱硫装置
        2.1.3 干式静电除尘装置
        2.1.4 湿式静电除尘装置
    2.2 多目标遗传算法设计优化
        2.2.1 基本概念
        2.2.2 非支配排序遗传算法(NSGA)
        2.2.3 带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA2)
    2.3 多学科设计优化方法
        2.3.1 MDO问题的定义及数学模型
        2.3.2 单级优化框架
        2.3.3 两级优化框架
    2.4 本章小结
第3章 燃煤锅炉超低排放系统多目标协同脱除
    3.1 燃煤锅炉超低排放系统协同脱除
    3.2 燃煤锅炉烟气超低排放系统的成本模型
        3.2.1 选择性催化还原脱硝装置成本模型分析
        3.2.2 湿法烟气脱硫装置成本模型分析
        3.2.3 电除尘装置成本模型分析
    3.3 基于NSGA2 的燃煤锅炉超低排放系统求解
    3.4 实验仿真
    3.5 本章小结
第4章 基于协同优化算法的燃煤锅炉超低排放系统多目标协同脱除
    4.1 基于协同优化的燃煤锅炉超低排放系统多目标优化方法
    4.2 实验仿真
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 不足与展望
致谢
参考文献
附录

(8)布朗气(HHO)对煤粉低氧燃烧气相催化效果研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号表
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 氮氧化物的定义
        1.1.2 氮氧化物的危害
        1.1.3 煤炭燃烧中氮氧化物产生机理
        1.1.4 脱硝技术
        1.1.5 研究的目的及意义
    1.2 低氧燃烧技术的国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 本文主要研究思路与内容
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究内容
2 煤粉燃烧特性
    2.1 煤的燃烧过程
        2.1.1 煤粉的干燥过程
        2.1.2 煤粉中挥发分析出与着火燃烧过程
        2.1.3 焦炭着火及燃烧过程
    2.2 影响煤粉燃烧的因素
        2.2.1 煤质影响
        2.2.2 燃烧反应条件的影响
        2.2.3 煤粉粒度的影响
    2.3 煤粉燃烧的催化剂
        2.3.1 燃煤催化剂的研究
        2.3.2 催化剂存在的问题
    2.4 本章小结
3 煤粉低氧燃烧实验设备系统
    3.1 固定床管式炉炉管法兰设计
        3.1.1 进气口法兰设计
        3.1.2 出气口法兰设计
    3.2 固定床管式炉反应系统
    3.3 配气系统
        3.3.1 布朗气发生装置
        3.3.2 气体泵
        3.3.3 配气系统
    3.4 烟气分析系统
    3.5 马弗炉制灰系统
    3.6 本章小结
4 煤粉低氧燃烧实验
    4.1 煤粉原料的物性分析
        4.1.1 元素分析
        4.1.2 工业分析
        4.1.3 热重分析
    4.2 煤粉低氧燃烧实验其他反应参数的确定
        4.2.1 煤粉的质量
        4.2.2 通入气体流速
    4.3 实验的主要步骤
        4.3.1 实验准备
        4.3.2 实验过程
        4.3.3 制灰
    4.4 煤粉不同氧气浓度配比下燃烧实验结果分析
        4.4.1 氧气浓度变化对煤粉燃尽特性的影响
        4.4.2 产气成分浓度结果分析
    4.5 本章小结
5 布朗气(HHO)对煤粉低氧燃烧的催化实验研究
    5.1 布朗气的介绍
        5.1.1 布朗气HHO的优势
        5.1.2 布朗气掺烧反应原理
    5.2 布朗气参与下煤粉低氧燃烧实验及结果分析
        5.2.1 实验准备及过程
        5.2.2 21%氧气浓度下掺入布朗气的影响
        5.2.3 18%氧气浓度下掺入布朗气的影响
        5.2.4 14%氧气浓度下掺入布朗气的影响
        5.2.5 不同温度下掺入布朗气对煤粉燃烧的影响
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
攻读硕士学位期间科研项目及科研成果
参考文献
致谢
作者简介

(9)燃用高硫/高碱煤烟气污染物超低排放关键技术研究及应用(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
主要符号表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 中国能源消费及电力生产结构
        1.1.2 火电行业大气污染物排放及治理现状
        1.1.3 中国煤炭资源分布特性
    1.2 低NO_x燃烧技术研究现状
        1.2.1 高硫/高碱煤对低NO_x排放的影响
        1.2.2 高硫/高碱煤对低氮改造后水冷壁腐蚀结渣的影响
        1.2.3 现有低NO_x燃烧技术不足与问题
    1.3 选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术研究现状
        1.3.1 飞灰及大颗粒灰对SCR系统的影响
        1.3.2 碱金属对SCR系统的影响
        1.3.3 硫分对SCR系统的影响
        1.3.4 现有脱硝技术不足
    1.4 烟气脱硫技术研究现状
        1.4.1 石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术
        1.4.2 高硫煤湿法烟气脱硫研究现状
        1.4.3 问题的提出
    1.5 本课题的主要技术路线及研究内容
        1.5.1 技术路线
        1.5.2 研究内容
2 高硫/高碱煤对冲燃烧系统低NO_x燃烧技术研究
    2.1 引言
    2.2 新型低NO_x旋流煤粉燃烧器研究
        2.2.1 新型低NO_x旋流煤粉燃烧器空气动力场实验研究
        2.2.2 新型低NO_x旋流煤粉燃烧器燃烧特性实验研究
    2.3 贴壁风系统实验研究
        2.3.1 近水冷壁区域空气动力场实验研究
        2.3.2 贴壁风系统运行效果
    2.4 对冲燃烧系统低NO_x燃烧技术方案
    2.5 新型低NO_x旋流煤粉燃烧器工业验证
    2.6 本章小结
3 高硫/高碱煤切圆燃烧系统低NO_x燃烧技术研究
    3.1 引言
    3.2 新型直流煤粉燃烧器空气动力场实验研究
        3.2.1 实验系统
        3.2.2 数值模拟计算模型
        3.2.3 试验条件
        3.2.4 研究结果及分析
    3.3 新型直流煤粉燃烧器燃烧特性实验研究
        3.3.1 实验系统
        3.3.2 实验条件及内容
        3.3.3 实验结果及分析
    3.4 新型直流煤粉燃烧器技术方案
    3.5 新型直流煤粉燃烧器工业验证
    3.6 本章小结
4 高碱煤烟气脱硝关键技术研究
    4.1 引言
    4.2 飞灰特性分析
        4.2.1 测量仪器
        4.2.2 结果分析
    4.3 高碱煤脱硝技术研究
        4.3.1 防堵灰技术研究
        4.3.2 脱硝系统流场优化研究
        4.3.3 抗碱金属中毒催化剂选型研究
    4.4 高碱煤烟气脱硝系统技术方案
        4.4.1 防堵灰技术方案
        4.4.2 均流场导流板技术方案
        4.4.3 催化剂选型技术方案
    4.5 高碱煤烟气脱硝系统工业验证
    4.6 本章小结
5 高硫煤石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术研究
    5.1 引言
    5.2 高硫煤烟气SO_2脱除强化分析研究
    5.3 高效脱硫中试实验研究
        5.3.1 脱硫试验台设计技术方案
        5.3.2 中试试验研究和数据分析
    5.4 高效脱硫技术超低排放工业验证
        5.4.1 工程概况
        5.4.2 某电厂600MW燃煤机组烟气脱硫技术方案
    5.5 本章小结
6 高硫/高碱煤电厂超低排放工程示范及应用
    6.1 某660MW燃用高碱煤的机组示范工程
        6.1.1 示范工程系统描述
        6.1.2 煤质参数
        6.1.3 机组运行效果
    6.2 某300MW环保岛BOT超低排放示范工程
        6.2.1 燃烧器设计方案
        6.2.2 脱硫系统设计方案
        6.2.3 项目改造前设计条件
        6.2.4 项目改造后性能试验结果
    6.3 本章小结
7 全文总结创新点及展望
    7.1 全文总结
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
作者简历

(10)可再生能源的山西农村供暖系统的优化研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
符号说明
第一章 绪论
    1.1 选题背景
        1.1.1 能源现状分析
        1.1.2 供暖系统现状及政策分析
        1.1.3 农村供暖系统存在的问题
    1.2 国内外相关研究现状
        1.2.1 建筑节能及室内热环境研究现状
        1.2.2 农村建筑围护结构及能耗分析研究现状
        1.2.3 农村供暖系统评价体系的研究现状
        1.2.4 太阳能供暖技术研究现状
        1.2.5 生物质能源研究现状
    1.3 研究大纲
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法和技术路线图
        1.3.3 研究意义
第二章 山西农村住宅建筑调查分析
    2.1 抽样方案设计
        2.1.1 抽样方式
        2.1.2 样本量计算
    2.2 问卷设计
    2.3 数据的预处理
        2.3.1 缺失值和异常数据的处理
        2.3.2 数据的转换处理
        2.3.3 评价指标的确定
    2.4 频数分析
        2.4.1 山西农村建筑基本信息
        2.4.2 山西省农村建筑冬季供暖热源
    2.5 基于SPSS软件的聚类分析
        2.5.1 聚类分析的数学原理
        2.5.2 分析结果
    2.6 基于SPSS软件的回归分析
        2.6.1 多元回归分析数学原理
        2.6.2 分析结果
        2.6.3 对回归方程的检验
    2.7 山西农村供暖模式案例分析
        2.7.1 运城市临猗县土地暖
        2.7.2 临汾市吉县主被动太阳能
        2.7.3 晋中市榆次生物质炉
        2.7.4 运城市临猗县吊炕
        2.7.5 临汾市古县秸秆气化
        2.7.6 运城市闻喜县上镇村沼气
    2.8 本章小结
第三章 农村供暖系统方案优选评价体系的构建
    3.1 AHP/FCE方法
    3.2 农村供暖系统评价指标的确定
    3.3 问卷调查结果和分析
        3.3.1 专家调查法
        3.3.2 专家调查结果
    3.4 层次分析法建立评价指标的权重集
        3.4.1 构建层次分析模型
        3.4.2 构造判断矩阵
        3.4.3 判断矩阵的一致性检验
        3.4.4 指标权重的确定
    3.5 农村供暖系统方案优选的模糊综合评价
        3.5.1 建立因素集到决断集模糊关系
        3.5.2 模糊合成
        3.5.3 指标层的模糊评判
        3.5.4 综合评价的模糊评判
    3.6 本章小结
第四章 太阳能/生物质炉供暖系统生命周期经济评价
    4.1 评价目的
    4.2 评价方法概述
    4.3 太阳能/生物质炉供暖系统
        4.3.1 供暖系统方案
        4.3.2 供暖系统设计参数计算
        4.3.3 生命周期经济评价目标及范围
    4.4 清单分析
        4.4.1 投入类数据清单及明细
        4.4.2 产出类数据清单及明细
    4.5 生命周期经济效益评价
        4.5.1 系统生命周期现金流量表
        4.5.2 生命周期成本(LCC)回收期(农户投资回收期)
        4.5.3 农户财务净现值(FNPV)
        4.5.4 国民经济效益评价
    4.6 本章小结
第五章 以污染物排放量为指标的环境效益评价
    5.1 燃煤锅炉污染物排放量计算
    5.2 电锅炉污染物排放量计算
    5.3 燃气锅炉污染物排放量计算
    5.4 空气源热泵污染物排放量计算
    5.5 太阳能/生物质炉污染物排放量计算
    5.6 污染物实测值分析
        5.6.1 燃煤锅炉污染物实测值分析
        5.6.2 生物质锅炉污染物实测值分析
    5.7 本章小结
第六章 农村供暖示范基地节能改造及供暖系统分析
    6.1 典型农宅节能改造方案
    6.2 节能改造与Energy Plus中 K值的设计
        6.2.1 改造前后围护结构热工性能变化
        6.2.2 节能改造前后室内温度变化
        6.2.3 Energy Plus中 K值的设计
    6.3 农村供暖系统优化设计
        6.3.1 热源系统的选择
        6.3.2 室内供暖末端系统
        6.3.3 农村供暖系统优化方案
        6.3.4 运行策略的设计
        6.3.5 运行策略的先进性
        6.3.6 控制系统硬件设计
    6.4 太阳能/生物质炉供暖系统实验
        6.4.1 可再生能源综合利用基地的建立
        6.4.2 测试仪器及实验数据
    6.5 太阳能/生物质炉供暖系统实验的结果分析
        6.5.1 太阳能集热板的集热效率
        6.5.2 蓄热水箱的换热系数
    6.6 供暖季的系统能耗分析
        6.6.1 供暖系统的能耗和运行时间
        6.6.2 一次能源利用率和火用效率
    6.7 太阳能/生物质炉供暖系统社会效益分析
    6.8 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论与创新点
        7.1.1 主要结论
        7.1.2 主要创新点
    7.2 展望
参考文献
附录一 :农村建筑围护结构和供暖系统问卷调查
附录二 :农村供暖系统指标权重排序问卷调查(层次分析法)
附录三 :农村供暖系统方案选择评价问卷调查(模糊综合评价)
致谢
攻读学位期间发表的学术论文

四、燃煤锅炉降低NO_X排放的技术措施(论文参考文献)

  • [1]基于改进混合核极限学习机的燃煤锅炉NOx排放预测[D]. 付文华. 太原理工大学, 2021(01)
  • [2]哈尔滨淘汰锅炉排放清单编制及基于数值模型减排效果评估[D]. 卢露. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [3]电站锅炉燃烧和SCR脱硝系统一体化建模与优化控制研究[D]. 康俊杰. 华北电力大学(北京), 2021(01)
  • [4]燃煤烟气污染物(SO2/NOx/PM)喷淋-鼓泡法一体化深度脱除研究[D]. 司桐. 华北电力大学(北京), 2021(01)
  • [5]600 MW燃煤锅炉生物质气再燃污染物排放研究[D]. 张卫东. 华北水利水电大学, 2021
  • [6]600MW前后墙对冲燃煤锅炉侧墙CO富集与优化研究[D]. 谢晓强. 浙江大学, 2021(01)
  • [7]燃煤锅炉超低排放系统协同脱除多目标优化方法研究[D]. 唐卡飞. 杭州电子科技大学, 2021
  • [8]布朗气(HHO)对煤粉低氧燃烧气相催化效果研究[D]. 胡斌彬. 沈阳工程学院, 2021(02)
  • [9]燃用高硫/高碱煤烟气污染物超低排放关键技术研究及应用[D]. 王凤君. 浙江大学, 2020(07)
  • [10]可再生能源的山西农村供暖系统的优化研究[D]. 张兴惠. 太原理工大学, 2019(03)

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降低燃煤锅炉NO_X排放的技术措施
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