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采用對稱一單純形設計法研究工業鵝蛋壓球機型

發布時間:2018-04-25 11:50| 瀏覽: |來源: 新聞中心

型煤鍋爐是近些年來發展起來的主要以鵝蛋壓球機型煤為燃料的綠色環保型鍋。僅在長春市,每年更換型煤鍋爐容量已達500MW,制造型煤鍋爐的企業已達20余家。開發鵝蛋壓球機型煤技術將達到高效節能,潔凈排放的效果,符合國家的環境保護政策和能源政策,應用推廣前景十分廣闊。 
目前,型煤技術已經遠落后于社會發展需要。過去,國外對型煤的研究主要集中在成型工藝成型設備及粘結劑等方面,而由于缺乏系統實驗研究和理論依據,沒有合理的型煤配比標準,只是盲目加工制造,從而導致現有的型煤熱值低、不起火、燃燒差、脫硫不好、結焦嚴重、破損率高,灰分大。其后果是致使型煤鍋爐出力嚴重不足,熱效率低,排放不達標,低溫腐蝕嚴重,耗鋼量大,壽命短,這阻礙了型煤技術和型煤鍋爐的進一步推廣使用。 針對這種不良現象,結合區域性煤種的自身通過回歸分析和 檢驗得到了各實驗指標的具有顯著性的回歸方程后,就可以在因子的變化范圍內優選配方了。 
綜合考慮工業鵝蛋壓球機型煤的原煤來源和實際工程應用等情況,對工業鵝蛋壓球機型煤的考察指標提出如下約束條件:(16726.4,20900),(15%,25%)。在步長為“0.0l”的0<Ui<1區間內,采用Matlab數學軟件編程來進行優化配比的求解。得到滿足約束條件的優化配方為氧化鈣2%,黃土8%,無煙煤20%,煙煤70%。自行設計并搭建了型煤鍋爐燃燒模擬系統,并利用此裝置進行了鵝蛋壓球機型煤的熱工及環保測試。分析結果表明,在優化配比下鵝蛋壓球機型煤的燃燒狀態良好,型煤燃燼率、熱效率高。試樣1(典型市場煤樣)和試樣2(優化配比煤樣)低位發熱量分別為14640kJ/kg和18746.5kJ/kg,對應的鍋爐熱效率分別為58.1%和72.3%,對應的爐膛最高溫度分別為930oC和1075oC。試樣1的實測煙塵平均排放濃度為52.4 mg/Nm ;實測二氧化硫平均排放濃度為164.5mg/Nm ;煙氣黑度0.5級。試樣2的實測煙塵平均排放濃度為45.7 mg/Nm3;實測二氧化硫平均排放濃度為127.0mg/Nm ;煙氣黑度0.5級。結果表明,優化配比下的工業鵝蛋壓球機型煤有更好的環保效果,而節能效果非常明顯。
(1)對稱一單純形設計法減少了試驗次數,應用于工業鵝蛋壓球機型煤配方研究中行之有效。 
(2)得到了工業鵝蛋壓球機型煤配方中各組分與性能指標間的顯著性回歸方程,對型煤的特性研究有指導意義。 
(3)通過Matlab數學軟件編程得到了滿足約束條件的優化配方,氧化鈣/黃土/無煙煤/煙煤為2/8/20/70。 
(4)可根據所得回歸方程,借助于計算機優化算法,得到滿足實際工業需要的理想工業鵝蛋壓球機型煤配比。 
(5)通過實驗驗證表明,工業鵝蛋壓球機型煤優化配比具有高效節能和潔凈燃燒的特點。     
選用合理的科學實驗方法進行鵝蛋壓球機型煤配比研究,來指導鵝蛋壓球機型煤加工生產,具有一定的現實意義,這不僅可以節約燃料費用,還可以提高工業鍋爐運行的經濟性和安全性。一般所謂的配方(即混料)試驗問題必須滿足兩個特殊的約束條件,即①各因素間彼此不能之間的互換,并通過對編碼變量的多項式分析來實現對預報和因子效應的分析。
 

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