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炼焦烟气脱硝过程建模与运行优化控制方法研究的开题报告
炼焦烟气脱硝过程建模与运行优化控制方法研究的开题报告
一、研究背景
燃煤热力发电过程中，NOx是大气污染的重要组成部分。炼焦烟气中含有大量的NOx，是大气污染的重要来源之一。因此，炼焦烟气脱硝技术的研究对于保护环境、减少大气污染具有重要意义。
当前，国内外相关研究中，常使用的炼焦烟气脱硝技术主要有选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原技术（SNCR）。现在的研究重点在于如何节约成本、提高脱硝效率和降低脱硝过程的对环境的影响，同时提高设备的运行稳定性和经济性。
二、研究目的
本研究旨在建立可靠的炼焦烟气脱硝过程数学模型，并且针对不同的脱硝技术进行分析和优化方案。通过优化控制策略，提高脱硝效率并降低对环境的影响，达到节能减排的目的，同时提高设备的运行稳定性。
三、研究内容
1.建立炼焦烟气脱硝过程数学模型
本研究计划采用多种建模方法，包括质能平衡法、状态方程法、化学反应工程法和计算流体力学模拟等方法，建立炼焦烟气脱硝过程的数学模型。通过对模型的验证，确保其建模准确可靠。
2.探索炼焦烟气脱硝技术的优化方案
本研究计划通过对不同脱硝技术的研究，探讨不同的优化方案。针对SCR和SNCR技术，本研究将分别研究其实际应用中的优化方案，例如催化剂的选择、适当的氨水喷雾量、氨氧比的优化等。通过对不同方案的分析和比较，选择最优的脱硝技术，提高脱硝效率和运行经济性。
3.设计炼焦烟气脱硝的优化控制策略
在建立炼焦烟气脱硝模型和优化方案的基础上，本研究将设计炼焦烟气脱硝的优化控制策略，以实现最佳的脱硝效率和经济性。本研究计划采用模型预测控制（MPC）策略和PID控制策略相结合的方法，通过对系统的建模和仿真，提高脱硝系统的运行稳定性和效率。
四、研究意义
本研究的成果将具有以下意义：
1.建立了可靠的炼焦烟气脱硝过程数学模型，为进一步优化控制提供了基础。
2.选择最优的脱硝工艺，提高脱硝效率，降低对环境的影响。
3.设计炼焦烟气脱硝的优化控制策略，提高系统的运行经济性和稳定性，达到节能减排的目的。
五、研究方法
本研究主要采用以下方法：
1.文献研究法。对国内外相关研究文献进行深入研究，了解当前炼焦烟气脱硝技术的研究进展。
2.实验研究法。通过在实验室中建立小型脱硝系统，对不同的脱硝技术进行实验研究，获取实验数据。
3.模型建立法。通过分析实验数据，采用多种建模方法建立炼焦烟气脱硝过程的数学模型。
4.优化控制策略法。通过对系统的建模和仿真，设计并验证炼焦烟气脱硝的优化控制策略。
六、预期成果
1.建立可靠的炼焦烟气脱硝过程数学模型，为进一步优化控制提供了基础。
2.分析和探讨不同的脱硝技术优化方案，选择最优的脱硝技术，提高脱硝效率和运行经济性。
3.设计炼焦烟气脱硝的优化控制策略，提高系统的运行经济性和稳定性，达到节能减排的目的。
4.取得发表重要学术论文、参加国内外重要学术会议等成果。
七、研究进度安排
1.前期准备：2个月
2.文献综述与分析：1个月
3.实验研究：8个月
4.模型建立与优化方案设计：3个月
5.优化控制策略设计：3个月
6.撰写论文：3个月
以上为本研究的开题报告，希望能够获得资助和支持，为保护环境、节能减排贡献力量。