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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种智能多通道余热回收的烟气净化,尤其涉及一种智能多通道余热回收的烟气净化系统,属于环保与能源综合利用。
技术介绍
1、传统的烟气处理技术大多侧重于单一目标的实现,如仅进行除尘或脱硫处理,而忽视了烟气中余热的回收利用。此外,传统技术往往存在处理效率低、能耗高、占地面积大等问题,难以满足当前环保与能源综合利用的双重需求。特别是在烟气净化与余热回收方面,传统技术往往难以实现高效、精准的控制,导致余热资源回收利用率低,同时烟气净化效果也不尽如人意。
2、随着科技的不断进步和环保意识的日益增强,工业领域对烟气净化与余热回收技术的要求也越来越高。一方面,需要实现烟气的深度净化,减少污染物的排放;另一方面,需要实现余热资源的高效回收利用,降低能源消耗。同时,随着智能化技术的快速发展,将智能化控制技术应用于烟气净化与余热回收领域,实现系统的自动化、智能化运行,已成为当前技术发展的必然趋势。
技术实现思路
1、专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种能够提高余热回收效率的智能多通道余热回收的烟气净化系统。
2、技术方案:本专利技术所述的一种智能多通道余热回收的烟气净化系统,包括:
3、反应模块,包括烟气加热器和scr反应器;用于将待处理烟气处理成净化烟气;
4、温度传感器,用于检测烟气加热器出口的实际温度;
5、双循环模块,包括高温循环和低温循环,用于回收净化烟气的余热,为烟气加热器提供能量;
6、控制模块,用于
7、进一步地,所述高温循环,包括高温蒸发冷凝器、高温回热器、高温工质泵和高温膨胀机;
8、所述高温蒸发冷凝器,用于使工质吸收热量后蒸发为蒸汽,推动膨胀机做功,还用于通过冷凝过程释放热量以供后续利用;
9、所述高温回热器,用于回收烟气在降温过程中释放的热量,并将热量传递给进入系统的低温工质或低温流体;
10、所述高温工质泵,用于驱动工质在双循环模块中循环流动,确保热能传递;
11、所述高温膨胀机,用于连接发电机,将机械能转化为热能。
12、进一步地,所述低温循环,包括低温蒸凝器、低温回热器、低温工质泵和低温膨胀机;
13、所述低温冷凝器,用于使工质释放热量后冷凝,所述热能用于加热烟气;
14、所述低温回热器,用于回收烟气在降温过程中释放的热量,并将热量传递给进入系统的低温工质或低温流体
15、所述低温工质泵,用于负责驱动工质在双循环模块中循环流动,确保热能传递;并通过调节流速,控制双循环模块的余热回收量;
16、所述低温膨胀机,用于连接发电机,将机械能转化为热能。
17、进一步地,所述控制模块,包括中央控制器和调节模块。
18、进一步地,所述控制模块,基于智能算法改变双循环模块的余热回收量,实现烟气加热器功率优化调节,具体为,所述中央控制器根据scr反应器的运行温度范围和预设的标准,设定烟气加热器出口的目标温度,将所述目标温度于实际温度进行对比,通过智能算法计算实际温度达到目标温度所需要的热量,并通过调节模块改变双循环模块的工质流速,进而改变双循环模块的余热回收量,实现烟气加热器功率优化调节。
19、进一步地,所述智能算法的优化步骤为:
20、(1)种群初始化:设置智能算法的最大迭代次数和上下限,根据上下限设置算法的搜索空间,通过鹭鹰算法在搜索空间中随机生成的一组种群后开始搜索过程;
21、(2)建立目标函数:令每个鹭鹰代表一个优化问题的工质泵流速最佳值的候选解决方案,根据每个鹭鹰对问题变量提出的值对目标函数进行评估;
22、(3)更新鹭鹰的位置,完成优化。
23、进一步地,所述步骤(1)中,每个鹭鹰被认为是算法种群的成员,每个种群都有一组对应的烟气出口目标温度和烟气出口实际温度;用于生成初始种群的方程如下:
24、xi,j=lb+(ub-lb)×rand
25、
26、其中,xi,j是指第i个鹭鹰个体在第j维的位置,rand表示0和1之间的随机值,ub和lb为搜索范围的上界和下界,nand表示解空间的个数,dim为解空间的维数。
27、进一步地,所述步骤(2)中,将传感器检测到的实际温度与预设温度参数输入到所评估的目标函数中,所述目标函数公式如下:
28、q=c×m×(|tset-tinitial|)
29、q1=a*ρ1*v1*t1*cpt*(|tsource-tcold|)*k1
30、q2=b*ρ2*v2*t2*cpl*(|tcold-tfinal|)*k2
31、fgas-heater=|q-(q1+q2)|
32、其中,q为烟气加热器所需热量,c为烟气的定压比热容,m为烟气的总质量,tset为目标温度,tinitial为测量的实际温度,q1为高温循环回收总热量,q2为低温循环回收总热量,a为高温循环管道的横截面积,b为低温循环管道的横截面积,ρ1为高温管道定压下的工质密度,ρ2为低温管道定压下的工质密度,v1和v2分别为高低温工质的流速,t1为高温循环的反应时间,t2为低温循环的反应时间,cpt为高温循环下工作流体的定压比热容,cpl低温循环下工作流体的定压比热容,tsource为高温烟气热源进入高温循环的起始温度,tcold为高温循环后进入低温循环的初始烟气温度,tfinal为低温循环的完成后的最终温度,k1为高温回收热传递系数,k2为低温回收的热传递系数,fgas-heater为烟气加热器所需功耗。
33、进一步地,所述步骤(3)中,具体为:
34、(31)寻找猎物阶段:通过下式进行鹭鹰的位置更新:
35、
36、式中,t表示当前迭代次数,t表示最大迭代次数,表示第i只鹭鹰在第一阶段的新状态;xrandom1和xrandom2是第一阶段迭代的随机候选解,用于表示某一时刻高温工质泵和低温工质泵的流速值;r1表示区间[0,1]中随机生成的维数为1×dim的数组,其中dim为解空间的维数;xi表示其第i个鹭鹰个体的位置值,fi表示种群初始化时xi,j的适应度值,finew,p1表示目标在p1阶段的更新适度值;
37、(32)消耗猎物阶段:引入布朗运动模拟鹭鹰的随机运动,将位置更新如下:
38、rb=randn(1,dim)
39、
40、其中,randn(1,dim)表示从标准正态分布中随机生成的维数为1×dim的数组,xbest表示当前最优值,exp()为以e为底的函数;
41、(33)攻击猎物阶段:将鹭鹰的位置更新如下:
42、
43、进一步地,所述智能算法还包括,对步骤(33)更新后的鹭鹰位置进行修本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,所述高温循环,包括高温蒸发冷凝器、高温回热器、高温工质泵和高温膨胀机;
3.根据权利要求1所述的智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,所述低温循环,包括低温蒸凝器、低温回热器、低温工质泵和低温膨胀机;
4.根据权利要求1所述的智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,所述控制模块,包括中央控制器和调节模块。
5.根据权利要求4所述的智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,所述控制模块,基于智能算法改变双循环模块的余热回收量,实现烟气加热器功率优化调节,具体为,所述中央控制器根据SCR反应器的运行温度范围和预设的标准,设定烟气加热器出口的目标温度,将所述目标温度于实际温度进行对比,通过智能算法计算实际温度达到目标温度所需要的热量,并通过调节模块改变双循环模块的工质流速,进而改变双循环模块的余热回收量,实现烟气加热器功率优化调节。
6.根据权利要求5所述的智能多通道余热回收的烟
7.根据权利要求6所述的智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,所述步骤(1)中,每个鹭鹰被认为是算法种群的成员,每个种群都有一组对应的烟气出口目标温度和烟气出口实际温度;用于生成初始种群的方程如下:
8.根据权利要求7所述的智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,所述步骤(2)中,将传感器检测到的实际温度与预设温度参数输入到所评估的目标函数中,所述目标函数公式如下:
9.根据权利要求8所述的智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,所述步骤(3)中,具体为:
10.根据权利要求9所述的智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,所述智能算法还包括,对步骤(33)更新后的鹭鹰位置进行修正,增加环境影响系数对个体决策的影响,对应于设备精度和数据传输延迟导致控制算法调节工质流速的影响,进行如下优化:
...【技术特征摘要】
1.一种智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,所述高温循环,包括高温蒸发冷凝器、高温回热器、高温工质泵和高温膨胀机;
3.根据权利要求1所述的智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,所述低温循环,包括低温蒸凝器、低温回热器、低温工质泵和低温膨胀机;
4.根据权利要求1所述的智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,所述控制模块,包括中央控制器和调节模块。
5.根据权利要求4所述的智能多通道余热回收的烟气净化系统,其特征在于,所述控制模块,基于智能算法改变双循环模块的余热回收量,实现烟气加热器功率优化调节,具体为,所述中央控制器根据scr反应器的运行温度范围和预设的标准,设定烟气加热器出口的目标温度,将所述目标温度于实际温度进行对比,通过智能算法计算实际温度达到目标温度所需要的热量,并通过调节模块改变双循环模块的工质流速,进而改变双循环模块的余热回收量,实...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴帅超,王正宇,纪捷,王建国,黄慧,庄绪州,王文杰,丁祖军,
申请(专利权)人:淮阴工学院,
类型:发明
国别省市:
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