船舶SCR脱硝尿素喷射分解及氨气分布均匀性的优化
2017-02-17王铮刘道银刘猛吴勤瑞檀净陈晓平
王铮,刘道银,刘猛,吴勤瑞,檀净,陈晓平
(1东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏 南京 210096;2南京中船绿洲环保有限公司,江苏 南京 210039)
船舶SCR脱硝尿素喷射分解及氨气分布均匀性的优化
王铮1,刘道银1,刘猛1,吴勤瑞2,檀净2,陈晓平1
(1东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏 南京 210096;2南京中船绿洲环保有限公司,江苏 南京 210039)
以某船型柴油机尾气选择性催化还原法(SCR)脱硝工艺为对象,采用数值模拟研究喷射管内氨气(NH3)生成过程及分布均匀性。模型包括尿素液滴的雾化、蒸发、分解以及与流场的相间作用等。结果表明,模型可详细预测烟道内气体速度场、温度场、NH3等气体组分场、液滴轨迹等,NH3转化率及分布均匀性受到烟气温度、入口湍流强度、扰流器的影响。提高烟气温度、提高烟气入口湍流强度、增加扰流器,均促进NH3生成并提高分布均匀性,但是,扰流器的旋片角度过大,会导致部分液滴冲击到管道壁面,不利于NH3生成。对比扰流器旋片角度为15°、30°和45°的情况,发现旋片角度30°时对提高NH3生成及分布最为有利,其出口NH3分布不均匀性从无绕流器条件下的39.57% 降低到9.36%。
选择性催化还原;脱硝;氨分布均匀性;数值模拟
近年,国际海事组织(IMO)修订了船舶排放尾气氮氧化物(NOx)排放控制标准,加强对船舶尾气排放的控制。目前,常用脱硝工艺有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)和联合脱除等,其中SCR技术应用最为广泛,且脱硝效率较SNCR技术高[1]。SCR工艺是温度300~ 400℃烟气在催化剂作用下,以氨气(NH3)作为还原剂,将烟气中NOx还原成无害的N2和H2O。……
