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燃煤电站SCR烟气脱硝系统建模与喷氨量优化控制的开题报告
一、研究背景
随着国家环保政策的不断加强以及能源消费的增长，燃煤电站作为一种主要的发电方式，其环保问题也得到了越来越多的关注。烟气中的氧化物和硫氧化物等烟气污染物对人体健康和环境造成严重的危害。烟气脱硝技术作为目前最为成熟的减少燃煤电站对大气环境污染的技术之一，受到了广泛的应用。
烟气脱硝技术主要采用选择性催化还原（SCR）的方式进行脱硝。SCR系统通过加入适量的氨水将NOx转化为N2和H2O，有效地降低了燃煤电站对大气环境的污染程度。但是，SCR系统的运行过程中，存在着喷氨量与脱硝效率之间的矛盾。如果喷氨量过多或过少，都会导致SCR系统脱硝效率的下降，从而增加烟气中的污染物排放。
为了解决这一问题，设计一种能够对燃煤电站SCR烟气脱硝系统建模并进行喷氨量优化控制的方法，弥补SCR系统在实际应用中操作不灵活的缺点，对于提高燃煤电站的脱硝效率和减少对大气环境的污染具有重要的意义。
二、研究内容
本研究旨在利用数学建模的方法，对燃煤电站的SCR烟气脱硝系统进行建模，并通过优化控制的手段进行喷氨量的调节，以提高SCR系统的脱硝效率和降低对大气环境的污染。
1、利用化学反应式建立燃煤电站SCR烟气脱硝系统的数学模型；
2、通过对数学模型的分析，得出燃煤电站SCR烟气脱硝过程中的动态特性和控制规律；
3、采用模型预测控制（MPC）算法对SCR烟气脱硝系统进行优化控制，根据预测结果采取适当的喷氨量调节来提高脱硝效率和降低排放量；
4、利用Matlab等工具进行数值模拟，验证方法的有效性。
三、研究意义
燃煤电站作为目前我国主要的能源供应方式之一，在经济建设和能源需求的前提下，必须要考虑到对大气环境的污染问题。烟气脱硝技术在解决这一问题方面作出了巨大的贡献，但是其操作过于繁琐，需要对操作人员的技能和经验有很高的要求，且存在着喷氨量与脱硝效率之间的矛盾问题。
本研究通过建立燃煤电站SCR烟气脱硝系统的数学模型，并采用优化控制的手段进行喷氨量的调节来提高脱硝效率和减少排放，可以使SCR系统更加智能化和自动化，减少对操作人员技能要求的要求，提高燃煤电站对大气环境的控制能力，从而具有重要的现实意义。