数学建模开题报告.pdf

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1、长安大学数学建模开题报告姓名：_______专业：_______________姓名：_______专业：_______________姓名：_______专业：______________题目：________________________________指导老师：____________________________2016年5月8日1一、摘要随着焚烧方法处理生活垃圾的规模不断扩大，现有垃圾焚烧厂采用现行除尘工艺即便其排放浓度不超标，却仍然存在排放总量限额超标的问题，也会给当地的环境带来重大的恶化

2、影响，所以本文研究了与现行最常见使用布袋式除尘系统运行稳定性相关的几个问题。针对问题一，先使用粉尘穿透方程进行推导，获取在符合假设及布袋式除尘器原理下的穿透方程，采用层次分析法对各因素对除尘效率影响程度进行研究，通过多元线性回归分析得出各影响因素与穿透方程的修正关系。其次，利用高斯烟羽方程将大气中粉尘的扩散对污染排放的影响，利用合理推导及大气相关要素假设，结合国家排放标准，得到焚烧厂的扩建规模的模型，确立以排放总量浓度和焚烧厂半径的二次函数关系，最后利用所推导的公式，得到在考虑除尘系统稳定性因素的前提下，

3、焚烧厂扩建规模的环境允许上限是其现有半径的2.428倍，并在此基础上，结合相关国家检测规定，向政府提出环境保护综合检测建议方案。针对问题二，在基于所给资料新型除尘工艺的特点，本文排除布袋带来的影响，假设性能提升率可以用平均穿透率差值相对于原穿透率表示，最后得到本文提出的除尘模型稳定性能将提升23.75%左右。关键词：粉尘穿透方程层次分析法修正参数高斯烟羽模型稳定性能多元回归方程2二、问题重述今天，以焚烧方法处理生活垃圾已是我国社会维持可持续发展的必由之路。然而，随着社会对垃圾焚烧技术了解的逐步深入，民众对

4、垃圾焚烧排放污染问题的担忧与日俱增，甚至是最新版的污染排放国标都难以满足民众对二恶英等剧毒物质排放的控制要求（例如国标允许焚烧炉每年有60小时的故障排放时间，而对于焚烧厂附近的居民来说这是难以接受的）。事实上，许多垃圾焚烧厂都存在“虽然排放达标，但却仍然扰民”的现象。国标控制排放量与民众环保诉求之间的落差，已成为阻碍新建垃圾焚烧厂选址落地的重要因素。而阻碍国标进一步提升的主要问题还是现行垃圾焚烧除尘工艺存在缺乏持续稳定性等重大缺陷。另外，在各地不得不建设大型焚烧厂集中处理垃圾的情况下，采用现行除尘工艺的大

5、型焚烧厂即便其排放浓度不超标，却仍然存在排放总量限额超标的问题，也会给当地的环境带来重大的恶化影响。总之，现行垃圾焚烧除尘工艺不能持续稳定运行的缺陷，是致使社会公众对垃圾焚烧产生危害疑虑的主要原因。因此，量化分析布袋除尘器运行稳定性问题，不仅能深入揭示现行垃圾焚烧烟气处理技术缺陷以期促进除尘技术进步，同时也能对优化焚烧工况控制及运行维护规程有所帮助。附件1是某垃圾焚烧发电厂布袋式烟气处理系统的部分实际运行数据，从中可以看出，布袋除尘工艺环节对整个袋式烟气处理系统的运行稳定性有决定性影响。请收集资料，综合研

6、究现行垃圾焚烧发电厂袋式除尘系统影响烟尘排放量的各项因素，构建数学模型分析袋式除尘系统运行稳定性问题，并分析其运行稳定性对周边环境烟尘排放总量的影响。基于你的模型请回答下述问题：1、如果给定焚烧厂周边范围单位面积排放总量限额（地区总量/地区面积），在考虑除尘系统稳定性因素的前提下，试分析讨论焚烧厂扩建规模的环境允许上限是多少？并基于你的分析结果，向政府提出环境保护综合监测建议方案；2、如果采用一种能够完全稳定运行、且除尘效果超过布袋除尘工艺的新型超净除尘替代工艺，你的除尘模型稳定性能提升多少？三、预期目标

7、综合研究现行垃圾焚烧发电厂袋式除尘系统影响烟尘排放量的各项因素，构建数学模型分析袋式除尘系统运行稳定性问题，并分析其运行稳定性对周边环境烟尘排放总量的影响。具体目标为对垃圾焚烧发电厂的运行稳定性进行粗略的量化分析，对袋式烟气系统运行中的换袋、布袋磨损、烟尘本身、清洗各因素对烟尘排放量的影响分开研究，以此把握垃圾焚烧发电厂整体运行情况，以便于政府对烟尘排放的合理检测与控制。通过对运行稳定性的分析，计算运行稳定性对于烟尘排放性能的影响，以了解完全稳定的除尘工艺对性能的提升效果。并通过合理建议提升系统稳定性来达

8、到优化除尘效果的目的。3四、研究开发内容I、模型假设及符号说明基本假设：1)本文在建模过程中假设只考虑所列因素对于周围居民的影响，对其他微量因素认为其影响为0。2)假定燃烧1t生活垃圾产生粉尘的转化效率为0.0096。3)假定该垃圾焚烧厂燃烧后的吸收的粉尘的主要物质为细小的碳颗粒。4)假定粉尘在进入布袋除尘器后以缓速扩散，并充满整个布袋除尘器，即布袋除尘器内部各处粉尘浓度大体与距离布袋除尘器入口的距离成线性相关。5)假定该垃圾