[发明专利]双塔双循环工艺湿法烟气脱硫系统运行优化控制的建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双塔双循环工艺湿法烟气脱硫系统运行优化控制的建模方法，其属于脱硫控制领域。

背景技术

随着国家对环保要求的严格，火电厂烟气污染物排放必须满足超低排放标准。为此，火电厂普遍对原有的脱硫装置进行了改造，改造工艺中很大一部分为双塔双循环串塔工艺，新建电厂也多数选择此工艺。该工艺为两级脱硫串联运行，彼此之间互相影响，故涉及到两者之间的匹配调整，以使得在保证环保要求和机组安全性的前提下，优化两级之间的调整，最大限度提高脱硫系统运行的经济性。按照传统的方法，核算系统整体经济性应该是在某一个工况下，对逐项能耗进行分别计算再进行累加，得出在该工况下的最中经济性指标。该方法计算繁琐，只能逐个工况进行计算比较，而且无法得知工况调整过程中经济性总的变化趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种既能满足锅炉烟气超低排放标准，又能有效降低石灰石和电能耗量的双塔双循环工艺湿法烟气脱硫系统运行优化控制的建模方法，在合理分配两级脱硫满足SO₂污染物排放的同时降低了脱硫能耗。

本发明采用如下技术方案：

一种双塔双循环工艺湿法烟气脱硫系统运行优化控制的建模方法，其包括如下步骤：

步骤1、分别计算一级脱硫石灰石用量和电量、二级脱硫石灰石用量和电量，具体计算方法如下：

(1)根据两级脱硫塔分别的设计的处理SO₂的能力和循环泵台数，确定6种工况，首先根据机组大小确定高、中、低六个代表性负荷，每个负荷确定一级塔出口的高、中、低三个SO₂浓度值，组合选出有代表性的6种工况；

(2)采集6种工况下一级脱硫石灰石用量和电量、负荷与一级脱硫塔出口SO₂浓度的数值，根据拉格朗日插值法及二元函数的泰勒公式，代入所述6种工况下一级脱硫石灰石用量和电量、负荷与一级脱硫塔出口SO₂浓度的数值，计算出一级脱硫石灰石用量和电量、负荷与一级脱硫出口SO₂浓度的数值之间的函数关系，首先构造目标函数(1)如下：

F₁(x,y)＝x₁+x₂x+x₃y+x₄x²+x₅xy+x₆y²(1)

其中，x为表示负荷的变量；

y为表示一级脱硫出口SO₂浓度的变量；

F₁(x,y)为表示一级脱硫石灰石用量和电量的变量；

所述目标函数(1)为表示一级脱硫石灰石用量和电量、负荷、一级脱硫出口SO₂浓度之间关系的函数；

所述目标函数(1)中的系数x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆根据如下非齐次线性方程组(2)计算得到，所述非齐次线性方程组(2)如下：

其中，m₁、m₂、m₃、m₄、m₅、m₆分别为6种工况下对应的负荷的数值；n₁、n₂、n₃、n₄、n₅、n₆分别为6种工况下对应的一级脱硫出口SO₂浓度的数值；g₁、g₂、g₃、g₄、g₅、g₆分别为6种工况下对应的一级脱硫石灰石用量和电量的数值；

记所述非齐次线性方程组(2)的系数矩阵为：

且常向量未知向量