烧结烟气多污染物超低排放净化工艺虚拟仿真设计

在环保意识日益增强的今天，烧结行业的烟气治理成为了环境工程领域的重要研究方向。烧结过程中产生的多污染物排放对环境和人体健康造成了严重威胁，因此，开发高效的烧结烟气超低排放净化工艺至关重要。而虚拟仿真技术的出现，为相关研究和教学提供了有力的支持。

一、应用客户

该虚拟仿真软件已在中国矿业大学、浙江工商大学、河南工业大学等高校得到应用，为这些学校的环境工程相关专业教学提供了有力支撑。在这些高校的教学实践中，学生们通过使用该软件，能够更深入地了解烧结烟气多污染物超低排放净化工艺，提升自身的专业素养和实践能力。

二、产品介绍

本虚拟仿真实验针对烧结烟气多污染物超低排放问题，通过对多种污染物设定超低排放浓度限值，让学生基于设计目标，在单污染物控制设计基础上，开展多污染物协同治理设计和自由式搭建。这一过程涉及烧结烟气超低排放技术研究以及烧结烟气净化工艺实验设计等方面的内容。本实验包含工艺原理学习、净化设备认知、原料配比设计、初始烟气指标设计、处理工艺设计、脱硫脱硝除尘除汞参数设计、工艺 DCS 认知、工艺运行调试、烟囱高度计算等内容。软件实现了工艺自由搭建、参数设计及曲线自动生成，满足综合设计型和研究探索型实验的需求。在这个过程中，学生可以深入研究烧结烟气净化工艺实验方法，探索烧结烟气多污染物治理方案。

三、产品特色

工艺自由设计

通过虚拟仿真实验，能够实现基于底层运算的净化工艺无限种可能的自由搭建和无限次运行调试。这不仅有助于培养学生全流程碳减排意识，同时提高学生工程实践能力。在自由搭建的过程中，学生可以对烧结烟气处理设备进行优化，探索不同的工艺组合，以达到最佳的处理效果。

多参数机理仿真

通过烟气除尘、脱硫、脱硝和除汞参数设计，软件能够通过仿真算法实时模拟污染物去除曲线，使学生能够根据污染物协同去除规律，探索得到最佳工艺参数组合。这一功能对于研究烧结烟气中二氧化硫去除技术、烧结烟气脱硫脱氮净化技术等具有重要意义。

四、实验内容

知识预习

通过烧结工序、高炉炼铁工序和转炉炼钢工序原理的学习，了解生产过程原辅料的组成和污染物产生的特性；通过净化设备的学习巩固大气污染物治理基础理论知识、典型超低排放工艺和除尘、脱硫、脱硝和除汞净化设备设计典型参数选取依据。在这个阶段，学生可以对烧结烟气超低排放标准进行解读，了解相关法规与政策，同时关注烧结烟气排放法规与政策的动态变化。

原料配比设计

通过改变烧结工序原辅料配比和原辅料组分，获得不同烟气污染物初始浓度，学生可以选择烧结机面积、烧结原料及成分配比来设计烟气流量、污染物组分及污染物的含量。这一过程有助于学生研究烧结烟气多种污染物处理效果，进行烧结烟气治理的经济性分析，探索如何在保证治理效果的前提下降低成本。

净化工艺设计

学生可在模块库中选择合适的工艺模块，开展基于底层运算的净化工艺无限种可能的自由搭建设计，并可进行沉浸式三维漫游学习。基于多种不同烟气成分，搭建出最合适且具有最大烟气处理效率的工艺流程。在这个过程中，学生可以对烧结烟气净化过程中的常见问题进行研究，探索新型烧结烟气净化材料，以提高净化工艺的效率和效果。

参数调节

学生针对所确定的最终超低排放净化工艺，对涉及的每个净化设备进行参数设计和 DCS 界面学习，污染物去除效果以动态曲线的形式呈现出来。这有助于学生进行烧结烟气前后效果对比分析，通过观察曲线的变化，评估烧结烟气治理效果，撰写烧结烟气治理效果评估报告。

烟囱高度计算

烟囱设计模块包括烟流抬升高度和实际高度的理论知识学习，基于烧结烟气量、背景浓度、污染物排放浓度、所在地风速等参数进行抬升高度和实际高度设计计算，最终得出烟囱的有效高度 (He)。合理的烟囱高度设计对于保证烧结烟气的有效排放至关重要，这也与烧结烟气污染物在线监测密切相关，通过监测数据来验证烟囱高度设计的合理性。

五、支撑课程

该软件能够为环境工程原理、大气污染控制工程、环境化学、环境工程设计基础等课程提供有力的支撑。在这些课程的教学中，学生可以借助软件进行实践操作，加深对理论知识的理解，提高解决实际问题的能力。