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燃煤发电机组脱硫脱硝综合评价系统的研究与应用
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2016 年(第七届)电力行业化学专业技术交流会 250 燃煤发电机组脱硫脱硝综合评价系统的 研究与应用 国网天津市电力公司电力科学研究院,林琳、张长志、边疆 摘要:近年来,火电厂烟气二氧化硫、氮氧化物的排放、治理与监控,受到了社会各界的重视和关注。目前燃煤机 组基本都已配置烟气脱硫脱硝设施,但各机组的运行水平参差不同,对燃煤发电机组烟气脱硫脱硝的技术和经济性评价, 目前过于依赖专家主观判断或经验公式,且节能和环保指标在某种意义上存在一定的矛盾,没有有效的指标对节能环保 进行综合有效评价。本文采用信息技术、人工智能和数据挖掘等技术深入分析燃煤发电机组脱硫脱硝数据,利用层次分 析法、多指标模糊综合评价等分析方法构造多级评价指标,建立燃煤发电机组脱硫脱硝综合评价指标,提出了综合考虑 供电成本与环境成本的燃煤发电机组节能环保综合评价指标,最终开发建立燃煤发电机组烟气脱硫脱硝综合评价系统, 对节能环保工作具有引领和示范性作用,对电网企业执行节能发电调度具有重要的意义。 关键词:烟气脱硫脱硝;综合评价;层次分析法;节能发电调度 0 前言 火力发电不仅带来巨大的能源消耗,同时还会 造成严重的环境污染。2012 年火电消耗煤炭 18.55 亿吨,占全国工业煤炭消费量的 62.23%,二氧化硫 排放量 858.9 万吨,氮氧化物排放量达到 1084.7 万 吨 [1]。火电厂烟气二氧化硫、氮氧化物的排放、治理 与监控,受到了社会各界的重视和关注。国内燃煤 发电机组普遍使用钙法湿法脱硫技术和 SCR 脱硝技 术减少 SO2和 NOx 的排放,目前燃煤发电机组基本都 已配置了烟气脱硫脱硝设施,但各机组的运行水平 参差不同。随着我国节能减排力度的不断加大,火 力发电的节能调度也提上日程。节能调度在确保电 力生产安全可靠运行的基础上,改变以往平均分配 发电量的传统做法,优先调度清洁高效的发电机组, 限制能耗较高、污染较严重的机组发电。建立一套 科学合理而又切实可行的评价体系,使得节能减排 调度有据可循,对开展节能发电调度有着重要的意 义。 烟气脱硫脱硝系统是一个典型的复杂工业流程 系统,具有多变量、时变、非线性、强耦合等特点 [2], 系统运行于高温、高粉尘、带有腐蚀性气体和振动 频繁的环境,数据检测困难,且检测数据受干扰严 重,甚至还有数据丢失情况发生,因此传统的统计 方法在处理不确定性数据问题时存在较大的局限 性。目前国内外在脱硫脱硝方面的研究与评价均是 针对脱硫脱硝技术或脱硫脱硝设施运行效果的研究 与评价,对电厂脱硫脱硝设施的选型、设计及运行 管理有一定的指导作用。但是,随着我国电力环保 减排要求的提高,环保部门和电力部门对燃煤发电 机组脱硫脱硝设施运行的监管提出了新要求,这些 研究及评价内容均不能适用。同时,由于节能和环 保指标在某种意义上存在一定的矛盾,目前没有有 效的指标对节能、环保进行综合评价。因此,科学 合理地评价燃煤机组脱硫脱硝设备的运行情况和节 能环保性能非常必要。 1 研究目标和内容 天津地区燃煤发电机组普遍使用钙法湿法脱硫 技术和 SCR 脱硝技术,考虑这两种脱硫脱硝方式,

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