SCR脫硝裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化及噴氨霧化仿真.pdf

1、燃煤電廠的NOx排放是我國煙氣污染物治理的重點。選擇性催化還原（SCR）以其脫硝效率高、運行穩(wěn)定、系統(tǒng)裝置簡單等優(yōu)點被廣泛采用。煙氣脫硝裝置在工程實際中需要解決的首要問題是如何使系統(tǒng)內(nèi)還原劑氨與煙氣中污染物NOx充分接觸反應(yīng)，從而提高SCR系統(tǒng)的脫硝效率。
　　本文采用模擬仿真與理論分析相結(jié)合的方法，主要工作內(nèi)容如下：
　　首先闡述了SCR脫硝技術(shù)反應(yīng)機理，然后利用CFD軟件建立脫硝系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)并對其進行仿真計算，在BMCR

2、（鍋爐最大蒸發(fā)量）工況下，模擬分析了添加導(dǎo)流結(jié)構(gòu)（導(dǎo)流板和整流格柵）對脫硝系統(tǒng)流場和濃度場的影響。之后論證了最優(yōu)模擬方案在變工況下運行的可行性。最后根據(jù)尿素噴氨系統(tǒng)中液滴霧化中破碎復(fù)雜過程，模擬分析了在不同噴嘴出口壓力工況下，噴嘴及出口區(qū)域流場和氨濃度場的分布。
　　研究結(jié)果表明：脫硝系統(tǒng)內(nèi)煙氣流速和氨濃度的分布規(guī)律隨著整流格柵角度的變化不同，流速不均勻性隨角度的增大呈先降后升的趨勢，而氨濃度不均勻性隨角度的增大而減小。為兼顧流場

3、和濃度場，同一工況下存在最佳的角度。在變負荷運行工況時，隨著負荷的降低，角度為30°的整流格柵開始對反應(yīng)器內(nèi)流場起抑制作用，流速不均勻系數(shù)逐漸增大；而氨濃度不均勻系數(shù)隨著負荷的降低而不斷減小，利于催化還原反應(yīng)的進行。在脫硝系統(tǒng)三個直角拐角處采用漸縮圓弧過度轉(zhuǎn)角，等間距布置3片漸縮型圓弧導(dǎo)流板；在反應(yīng)器入口水平煙道拐角處采取梯形式等間距布置3片1/4圓弧導(dǎo)流板；在SCR反應(yīng)器入口處，整流格柵與水平方向成30°，在BMCR工況下為最優(yōu)設(shè)計方

4、案。這時第一層催化劑來流速度不均勻系數(shù)為8.27；第一層催化劑來流氨濃度不均勻系數(shù)為9.53。此外，該方案在不同運行工況下均滿足技術(shù)要求，因而該方案適用于機組的變負荷運行。在不同的噴嘴壓力條件下，增加噴嘴壓力，入口速度顯著提高，噴嘴的射程變大，但同時氣體旋流特性強度會減弱，噴霧錐形變?。粐婌F液滴基本沿著噴嘴軸線方向呈錐形對稱分布，隨著與噴嘴距離的增大，液滴粒子逐漸減小直至破碎，且液滴的分布更加分散；當噴嘴壓力在0.3~0.4 MPa時，