330MW机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫控制系统运行优化

摘要

由于近些年来环境的恶化以及国家对电力环保的重视,火电机组脱硫的方法及其工艺流程等成为专家研究的热点问题,目前最常用的方法是石灰石-湿法烟气脱硫法,其有脱硫效率高、副产品可以二次利用等优点,但较高的运营成本导致很多电厂的经济效益损失过大,并且由于脱硫项目的发展缓慢导致多个国家重点项目搁置不前。本论文采用数据挖掘的方法对石灰石脱硫的控制系统进行优化。以某石灰石一石膏湿法烟气脱硫控制装置的运行特性作为研究对象,分系统介绍了脱硫的工艺流程,每个系统又从主要的DCS的控制逻辑入手介绍其分散控制系统基本原理,并从脱硫系统机理和斯皮尔曼相关性分析中得出影响脱硫效率的主要因素,围绕影响脱硫效率的石灰石浆液pH值和密度等因素进行分析。不仅考虑影响脱硫效率的主要因素还考虑了一部分影响脱硫经济效益的因素,选择脱除单位质量SO2成本P作为经济性评价指标对脱硫经济性进行分析,引入了改进的模糊关联规则挖掘方法对现场的历史数据进行系统运行优化目标值进行确定。首先针对历史运行数据用竞争凝聚算法决定分类数、软化划分边界并构造优化的模糊数据集;然后以满足脱硫效率为前提,经济效益作为优化目标,利用改进的Apriori或FP-tree关联规则挖掘算法对频繁项集进行关联规则挖掘;最终用反模糊化的方法得到运行参数最优目标值,并和设计值下的运行状况进行对比和分析。验证了使用改进的关联规则挖掘算法得到的优化目标值比设计有更好的运行效果预期,更节省成本。
　　 本文设计完成了一个适用性较强的脱硫系统运行优化软件,此软件有很强的拓展性,可满足数据浏览、数据分析、数据挖掘的整套功能,得到运行优化目标值并提出合理控制方案,实验结果和理论分析表明挖掘结果能够为电厂脱硫的经济运行做出贡献,可以作为指导机组优化运行的重要依据。