摘要：我国电力行业发展至今已经取得了非常不错的成就，其建设技术处于世界领先水平。脱硫系统的投用运行，是火电厂二氧化硫减排的重要举措。针对脱硫系统运行过程存在的不确定性与复杂性，基于ILP(区间线性规划)和MIP(混合整数规划)方法，研究开发了一个OOC(运行优化控制)模型，实现脱硫系统运行的经济性和可靠性。
关键词：火电厂脱硫系统；运行优化控制模型
引言
科学技术的快速发展带动我国电力行业快速发展的同时，对于我国整体环境的影响也是非常大的。在环保和经济运行的压力下，利用电厂实时运行数据提升脱硫系统运行效果和智能管理水平，具有重要工程实践意义。
1模型的构建及求解
在石灰石－石膏湿法脱硫系统运行过程中，机组负荷、原烟气SO2浓度、吸收塔浆液pH和吸收塔浆液再循环泵组合等因素能够影响系统运行的经济性和可靠性;运行经济性包括电能耗费、SO2排污费和石灰石粉耗费，运行可靠性是指满足污染物SO2排放标准和区域环境空气质量标准。同时，在脱硫系统运行过程中，许多运行参数具有不确定性以及参数之间的相互关系具有复杂性。吸收塔浆液再循环泵电耗、烟气流量、原烟气SO2浓度和脱硫效率等参数不能完全表示为确定值，以及它们的分布信息无法获取;这类不确定性信息被表示为离散区间数。因此，在脱硫系统运行不确定性和复杂性条件下，进行脱硫系统运行优化控制，确定最优的吸收塔再循环泵组合和吸收塔浆液pH，以实现系统运行的经济性和可靠性。
2循环泵运行优化
1.电厂实行阶梯排污费，排放SO2质量浓度越低，单位质量SO2的排污费就越低（当排放SO2质量浓度低于排放限值的50%时，单位质量SO2排污费减半；当排放SO2质量浓度高于排放限值的50%，但低于75%时，单位质量SO2排污费为正常排放排污费的75%）。从试验结果可知，大量投运浆液循环泵可使出口SO2质量浓度降低，排污费大幅下降，但排污费在脱硫系统总运行成本中占比较小。2.满足超低排放限制后，继续降低出口SO2质量浓度会使运行成本大幅度上升，A-02和A-04工况下单位效率增加费用为637.5元/(1%h·)。由于一级塔入口SO2质量浓度高，脱硫效率升高明显，因此进一步提升塔效率，运行成本增加值相对较少。对比A-02和A-04工况可计算出一级塔单位效率增加费用为37.72元/(1%·h)。
3废水处理系统
废水处理系统三联箱药品可采用高效净水剂，即直接将药品加入三联箱，节省了絮凝剂、石灰乳等药品的购买成本。同时，对应的各药品箱灌可排空停止使用。澄清浓缩池中的污泥可直接打至真空皮带机，随石膏一并外运处理，进而可停止压滤机的运行，最大程度上降低了废水处理系统的使用电量。在保证脱硫系统脱硫效率的前提下，日常运行工作当中，也可做以下节能降耗工作：①合理掺配煤，保证入炉煤硫份不超过脱硫系统的处理能力，为保证脱硫效率奠定基础。②防止机组捞渣机水封、空预器漏风，减少烟气处理量。③依据机组负荷、入炉煤硫份，在满足脱硫效率和安全运行的前提下，减少吸收塔浆液循环泵的运行台数，或者优化调整浆液循环泵的运行方式。④加强对除雾器的冲洗，降低烟气阻力，减少压力损失，达到节能的目的。⑤合理调整吸收塔浆液密度，将其控制在合格范围内，并尽量维持在低值，以降低浆液循环泵、搅拌器等设备的电流。⑥将工艺水水质控制在要求的范围内，并根据运行规程的要求，提高废水的排放效率，保证Cl-的浓度在合格的范围内。⑦尽量减少管道及设备的冲洗水量，关闭停运设备的冷却水和密封水，及时处理阀门泄漏问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆⑧加强检查，及时调整，发现潜在问题，能间断运行的设备应间断运行，及时优化脱硫运行方式，达到节能的目的。
4分析
由于脱硫系统运行参数不确定性的存在，脱硫系统运行总费用被表示为区间值;如果运行参数变量的实际值在其区间的上下界范围内变动，那么，脱硫系统运行总费用也将相应的在其区间的上下界范围内变化。脱硫系统运行总费用区间值的上界，关联吸收塔浆液再循环泵组电能耗量、烟气体积流量和原烟气SO2浓度区间值的上界以及脱硫效率、SO2排放速率限值和SO2地面浓度限值区间值的下界;相反的，脱硫系统运行总费用区间值的下界，关联吸收塔浆液再循环泵组电能耗量、烟气体积流量和原烟气SO2浓度区间值的下界以及脱硫效率、SO2排放速率限值和SO2地面浓度限值区间值的上界。因而，基于脱硫系统运行参数，选择合适的吸收塔浆液再循环泵组和吸收塔浆液pH，确定合适的脱硫系统运行总费用。对应于脱硫系统运行总费用区间值上下界，吸收塔浆液pH选择是相同的;在2种运行工况条件下，吸收塔浆液pH选择均为5.6。吸收塔浆液pH关联脱硫效率，进而影响石灰石粉耗量;较高的吸收塔浆液pH，存在较高的脱硫效率，进而产生较高的石灰石粉耗费。但是，在一定的脱硫效率下，选定较高的吸收塔浆液pH，从而可以选择不同的吸收塔浆液再循环泵组以减少吸收塔浆液再循环泵组电能耗费;同时，吸收塔浆液再循环泵组电能耗费大于石灰石粉耗费。
5制浆系统
①优化运行方式，尽量在额定负荷下运行，缩短系统运行时间。②控制进料粒径，严格按原料验收标准执行，若进料粒径超标，会延长研磨时间，间接增大球磨机钢球的消耗量。③选用质量合格的石灰石。若石灰石中Fe2O3和SiO2含量超标，不但使系统磨损加剧，而且增加石灰石的研磨难度，降低石灰石的利用率。因此，在系统运行中要密切关注石灰石的化验报告。④加强设备维护工作，定期对再循环箱、石灰石旋流器进行清理，对浆液管道衬胶、浆液沉淀情况的进行检查，确保设备较高的利用率。⑤根据湿式球磨机运行电流及时添加钢球，保证钢球配比量，提高球磨机运行效率及浆液细度。
结语
在研究中，针对脱硫系统运行过程中存在的不确定性和复杂性，基于ILP和MIP方法，开发一个OOC模型，进行火电厂脱硫系统运行优化控制，以实现脱硫系统运行的经济性和可靠性。
参考文献
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论文作者:代志明
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/16
标签：浆液论文; 吸收塔论文; 系统论文; 石灰石论文; 浓度论文; 区间论文; 效率论文; 《当代电力文化》2019年第9期论文;