低NOx排放的建模与优化研究.pdf

刘趣评阅人：工天．毒、缛掏学位论文低欧诺慕Ｓ胗呕芯；作者姓名：才大亮指导教师：李鸿儒副教授东北大学自动化研究所申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：控制理论与控制工程论文答辩日期：年学位授予日期：答辩委员会主席：分类号密级论文提交日期：年日东北大学年摘要低欧诺慕Ｓ胗呕芯我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源结构的国家之一利用燃煤发电是煤炭能转化利用的最有效方法。随着我国国民经济的飞速发展人民生活水平逐步提高我国电能在终端能源中的比重日益增大。煤电在我国电源结构中占％以上处主导地位。如此大量煤炭的燃烧发电对我国生态环境产生了严重的影响。节约资源减少污染排放是我国急需解决的重要问题之一。研究开发燃煤发电厂低氮氧化物放对解决我国资源与环境污染问题以及电力工业可持续发展问题均有重要意义。本文以火电厂锅炉燃烧过程为研究对象针对当前火电厂锅炉燃烧控制系统的掰要求在研究了苫淼幕∩希缘蚇排放系统建模与优化进行了研究。本文主要的研究内容有如下几个方面：在查阅大量国内外相关资料的基础上归纳总结了国内外低欧偶际醯南肿与发展方向并对锅炉燃烧过程中可调叶栅煤粉分配器的作用及原理做了较为详细的介绍；在研究苫淼幕∩希岢隽艘种芅生成的方法；通过对大量试验数据的分析得出了煤种、煤粉细度、炉膛温度和过量空气系数等因素对欧诺挠响：对最优化的基本理论及其工程意义作了简要描述重点介绍了惴ǖ募扑阍理及其实现步骤；基于剂闲蚇生成机理针对使用可调叶栅煤粉分配器的燃煤锅炉经过分析各种因素对燃煤锅炉欧诺挠跋欤≡癯黾父关键影响傻囊蛩兀⒊龅蚇排放过程优化模型；采用呕惴ǘ阅型进行优化得出各种工况下的可调叶栅煤粉分配器的叶栅角度牟慰贾担佣傅电站锅炉的燃烧控制。优化计算结果表明所得结果与实际情况比较符合说明该模型是合理的。机理关键词：低欧牛豢傻饕墩っ悍鄯峙淦鳎换斫＃籗优化算法；东北大学硕士学位论文摘要Ⅱ—东北大学硕士学位论文．也琣血．—％．琒“保甌疭订’籊痠；瑃；琒猚．甀—琣；‘‘；舀通绽冢簍缸醯趣’港鑫葫盎俺；—东北大学硕士学位论文珼甌篖学位论文版权使用授权书独创性声明学位论文作者签名：才天亮本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。缱髡吆偷际Σ煌馔辖涣鳎朐谙路角┟环裨蚴游M狻学位论文作者签名：意。期：．磁盘允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部签字日期：导师签名：日第一章绪．“论研究背景．夜鶱污染现状及其危害我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国年达到近亿吨。在我国煤炭不仅是重要的能源也是重要的化工原料煤炭在我国一次能源构成中占％以上。全国原煤产量的％用于燃烧以产生动力和热能因此也带来了严重的环境污染问题⋯。煤炭燃烧排放的有害成分主要有、、和微粒等等以它们为主力构成了全球性环境危害如大气烟尘、酸雨、温室效应和臭氧层破坏等。我国由于煤炭燃烧而排放的污染物占主要大气污染物ィ珻ィ珻的．ィ琋的％灰尘颗粒的％使我国成为世界上大气污染状况最严重的国家之一。我国属典型的煤烟型大气污染城市污染尤甚。年公布的我国城市大气污染监测结果显示全国个大中城市中甑恼ィ龃笾谐鞘兄凶苄】帕Ｎ锍甑恼ィ个城市中降尘超标的占％。据世界卫生组织对全世界龀鞘薪械牡鞑楸砻鳎在世界十大污染城市中中国就占了Ｋ孀盼夜玫某中咚俜⒄梗禾康南量将继续增长这将使我国的污染状况变得更为严峻。在全国燃煤总量中约％用于火力发电而这些动力用煤多为低热值、高灰、高硫的劣质燃煤