上海交通大学工程硕士学位论文 ABSTRACT doorbaffle ,optimize airsubsection burning,thereby reduce NOxdischarge quantity efficiently.The improved boiler burning distributing wind plan existeddistributing wind controlling parameters.It improvedfocusing generalused working conditions,so NOxemissions model.This design provides futureboiler optimization burning control,it also has some reference value. Key Words: Air subsection,low NOx burning,neural network,genetic algorithm 上海交通大学工程硕士学位论文第一章 绪论 1.1 课题研究背景 1.1.1 NOx的组成和危害 氮氧化物(NOx) 是化学工业、国防工业、电力工业以及锅炉和内燃机等排放 气体中有毒物质之一。NOx 以燃料燃烧过程中所产生的数量最多其中70来自于煤 炭直接燃烧 固定燃烧源是NOx 排放的主要来源 其余主要来自机动辆。此外 一些工业生产过程也有NOx的排放。随着中国经济持续发展 能源消耗逐年增加 NOx 的排放量也迅速增加 2000 年全国NOx排放总量为1500t 预计到2010 年将超过 2000万t 煤炭是当前世界各国的主要能源之一 在中国一次能源生产的消费中一直占70以上 其中大部分是通过燃烧方式利用的 目前煤炭在中国能源中仍占据主导 地位。大量燃煤而排放的SOx和NOx 以及由此形成的酸雨严重危害人体健康破坏 生态平衡 制约社会和经济的可持续发展 我国是以燃煤为主的发展中国家其能源构成以煤炭为主消耗量占一次能源消费量的76 左右。随着经济的快速发展煤耗的增加燃煤造成的大气污染日趋严 重而氮氧化物NOx 是其主要成分之一。NOx 是NO、NO2 、N2O、N2O4等物质的总称 由其引起的环境问题以及对人体健康的危害有以下几方面 1 NOx 对人体的致毒作用 危害最大的是NO2 主要影响呼吸系统 可引起支气管炎和肺气肿等疾病; NO 非常容易与动物血液中的色素Hb 结合 造成血液 缺氧而引起中枢神经麻痹它与血色素的亲和力很强 约为CO的数百倍至一千倍; 2 NOx 对植物的损害; 3 NOx 是酸雨、酸雾的主要污染物 酸雨会破坏森林植被 造成土壤酸化、 贫瘠、物种退化、农业减产 还会使水体造成污染 鱼类死亡; 4 NOx 与碳氢化合物可形成光化学烟雾; 典型的事例为1952 年美国洛杉矶光化学烟雾事件。该事件致使大批居民发生眼睛红肿、喉痛咳嗽、皮肤潮红等症状 严重者心肺功能衰竭。有400 余名65 岁以上的老人因此死亡。 上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 绪论 5 NOx 参与臭氧层的破坏 氧化亚氮N2O在高空同温层中会破坏臭氧层 使较多的紫外线辐射到地面 增加皮肤癌的发病率 还可能影响人的免疫系统。所以烟气中NOx 的控制和治理尤为重要。 1.1.2国内电站锅炉排放现状 我国电站锅炉以燃煤锅炉为主,原有的一些燃油锅炉也逐渐改为烧煤。因此, 燃煤电站锅炉成为了NOx的主要排放源,随着我国电力工业的迅速发展,锅炉的容 量不断增长,300MW和600MW锅炉机组现已成为我国电站的主力机组。计算表明, 发电量每增加100亿kWh,NOx排放量将增加2.9~3.8万t 。据估计2010年原煤产量将达到17.7亿t发电用煤预计至少占煤总产量的38以上,而燃煤机组按容 量占到95以上。以煤为主要发电燃料的格局不会发生变化,而占全国87的SO2、 71的CO2、67的NOx和60的粉尘都是由燃煤造成的,是我国最大的大气污染源。 1.1.3我国NOx排放法规和标准 2003年12月颁布的GB132232003《火电厂大气污染物排放标准》对我国火电 厂机组的NOx的排放标准做出了新的规定:对燃用挥发分大于20煤种的固态排渣燃 煤锅炉,要求其NOx的最高允许排放的质量浓度低于45Omg/m3在标准状态下,其 氧的质量分数为6 2007年3月山东省环保局在GB132232003《火电厂大气污染物排放标准》的基础上,制定了更为详细的排放标准。如表11所示,为各时段火力发电锅炉及燃 气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度执行规定的限值。第三时段发电锅炉须预留烟 气脱除氮氧化物装置空间。液态排渣煤粉炉执行Vdaf