免职声明：本网站为公益性网站，部分信息来自网络，如果涉及贵网站的知识产权，请及时反馈，我们承诺第一时间删除！
This website is a public welfare website, part of the information from the Internet, if it involves the intellectual property rights of your website, please timely feedback, we promise to delete the first time.
电话Tel: 19550540085: QQ号: 929496072 or 邮箱Email: Lng@vip.qq.com
摘要: 3 利用软件的灵敏度分析功能, 考虑湿法烟气脱硫效率的影响因素 灵敏度分析可以测定某个变量对目标值的影响程度[7]。要分别定义分析变量和操纵变量, 并设定操纵变量的变化范围, 在NEXT 帮助下运行即可,灵敏度分析是做工况研究非常有用的工具。其结果可以用Plot 菜单..
|
3 利用软件的灵敏度分析功能, 考虑湿法烟气脱硫效率的影响因素 灵敏度分析可以测定某个变量对目标值的影响程度[7]。要分别定义分析变量和操纵变量, 并设定操纵变量的变化范围, 在NEXT 帮助下运行即可,灵敏度分析是做工况研究非常有用的工具。其结果可以用Plot 菜单上的Plot Wizard 绘图专家绘成曲线, 以便容易地观察不同变量之间的关系。 Wet FGD 是一个复杂的过程, 由于燃煤特性、机组特性以及用户要求等诸多原始条件的影响, 每一套Wet FGD 装置都存在一定差异, 很难就其某一细节进行比较。笔者着重对影响吸收塔脱硫效率的主要参数进行分析。 在吸收塔内, 根据双膜理论描述[1], SO2 的吸收反应经历以下3 个过程: ( 1) SO2 从气相透过气膜向气液界面传递、扩散; ( 2) SO2 在液膜表面溶解; ( 3) SO2 从气液界面透过液膜向液相传递并随即与钙基吸收剂发生化学反应。 双膜理论分析表明: 影响吸收塔脱硫效率的主要参数有液气化、钙硫比和烟气流速等, 它们对混合传质起到决定性影响。用ASPEN PLUS 模拟计算结果如下:
(1) 图2 表示其它参数和设计工况一致的情况下, 改变SLURRY 物流中水的含量, 观察出口烟气SO2 体积含量, 从而得出液气比对脱硫效率的影响;
(2) 图3 表示其它参数和设计工况一致的情况下, 改变SSPLIT 模块出口物流INMIX 的体积份额, 此参数定义为MIX,观察出口烟气中SO2 的体积含量,从而得出钙硫比对脱硫效率的影响; 图2、图3 是用ASPEN PLUS 软件的Plot Wizard绘图专家工具绘制而成。 (3) 由于ASPEN PLUS 灵敏度分析要求被变化的流程变量必须是流程的输入参数, 因此作者编写了计算模块CONVERT, 可以绘出在其它参数和设计工况一致的情况下, 脱硫效率随着塔内烟气流速的变化关系, 如图4 所示。
计算结果表明: ( 1) 脱硫效率随着液气比和钙硫比的增加而增加, 但液气比的增加会增加浆液循环泵的运行成本, 从图2 可以看出, 当L/G 比等于9.7 时, 脱硫效率已达到95%, 再增大L/G 比, 脱硫效率增加量逐渐减小; 从图3 可以看出当Ca/S 比达到1.03 时, 脱硫效率已达到95%, 再增加钙硫比经济性会变差。 ( 2) 脱硫效率随着塔内烟气流速的增加而降低, 要使流速降低, 会增大吸收塔的尺寸;从图4可以看出当烟气流速为4 .4m/s 时, 脱硫效率同样也达到95%, 若再降低烟气流速, 设备投资会增加也没有必要。以上数据与表1 原始设计值较为吻合。 4 利用软件的设计规定功能, 为达到一定的脱硫效率进行入口参数设计在灵敏度分析的基础上, 当确定了一个关键因素, 并且希望它对系统的影响达到一个所期望的精确值时, 可通过设计规定来实现[8]。设计规定除了要设置分析变量和操纵变量外, 还要设定一个明确的期望值。其过程必须迭代求解, 在物流或模块输入中操纵变量的值被用作初值, 为操纵变量提供一个好的估值将有助于设计规定。设计规定实际上就是满足下面的方程: |规定值- 计算值|<允差 为了达到一定的脱硫效率, 通过调整液气化、钙硫比和烟气流速等参数来实现, 但一次只能改变一个输入变量。作者做了2 次设计规定计算如下: 计算一: 规定脱硫效率为95%, 其它参数与设计参数一致, 调节循环浆液量范围400000 ~800000Kmol/h, 计算得循环浆液量等于537780Kmol/h,即液气比为9.68 时, 脱硫率能达到95%; 计算二: 规定脱硫效率为95%, 其它参数与设计参数一致, 调节钙硫比的范围0.7 ~1.2, 计算得SSPLIT 模块出口物流INMIX 的体积份额MIX 等于0.86, 即Ca/S 为1.031 时, 脱硫率能达到95%。以上计算与灵敏度分析的结果一致, ASPEN PLUS软件中的设计规定功能非常适用于优化设计。 5 结论及展望 ( 1) 模拟计算结果表明, 脱硫效率随着液气比和钙硫比的增加而增加, 随着塔内烟气流速的增加而降低。模拟结果与原始设计数据较为吻合, 但实际运行中脱硫效率还和其它因素有关,最终取值要从整体上作经济性分析; ( 2) 从以上分析可知, 文中建立的模型适用于火电厂湿法烟气脱硫工艺。为了更好地模拟分析脱硫效率的其它影响因素, 如进口烟温、进口烟气压力、吸收塔压损和石灰石粒径分布等因素影响, 上述建立的模型还需要进一步完善。特别在使用ASPEN PLUS 设计规定时, 对收敛问题要充分重视。ASPEN PLUS 软件的功能非常强大, 有待进一步熟悉使用。 ( 3) ASPEN PLUS 软件同样也能为其它脱硫技术建立模型, 比如循环流化床脱硫模拟。相信不久的将来, ASPEN PLUS 将被越来越多的用户所接受, 在流程模拟领域中发挥更大的作用。 参考文献: [1] 丁承刚.湿法烟气脱硫关键参数简析[J].国际电力,2002, 6( 1)53~55. [2] 孙克勤.OI2- WFGD 烟气脱硫技术介绍[J]. 电力环境保护,2004, 20( 3) 12~14. [3] 谢安俊等. 大型化工流程模拟软件———ASPEN PLUS[J].石油与天然气化工,1995, 24( 4) :247~253. [4] ASPEN PLUS User Guide (Version 10.2). Aspen Technology,Inc. [5] ASPEN PLUS User Models (Version 10.2).Aspen Technology,Inc. [6] 李勇.燃煤过程中碱金属迁移规律的模拟研究与预测分析[J].燃料化学学报,2005, 33( 5) :556~560. [7] 赵琛琛.工业系统流程模拟利器———ASPEN PLUS[J]. 电站系统工程,2003, 19( 2) :56~58. [8] 李莹莹.ASPEN PLUS 软件在炼油厂含硫污水汽提过程中的应用[J].煤油设计,1998, 28( 5) :48~51.
|
