SCR系统流场优化数值模拟研究
2020-08-07王海川曾祥浩廖艳芬田云龙马晓茜
洁净煤技术 2020年4期
王海川,曾祥浩,廖艳芬,田云龙,马晓茜
(华南理工大学 电力学院,广东 广州 510640)
0 引 言
NOx作为热力发电厂燃烧的重要污染物,日益受到重视。其中选择性催化还原技术(SCR)作为重要成熟的脱硝技术得到广泛应用[1-4]。由于SCR系统有多个转弯和附属设备,所以流场较为复杂。SCR脱硝系统流场速度的分布情况很大程度上影响催化剂的催化效果和喷氨格栅喷氨的混合均匀程度,进而影响SCR反应器的脱硝效率和氨逃逸率。SCR反应器内导流板的形状、结构和布置方式等是影响SCR反应器速度场均匀性的重要因素[5-6]。
与现场试验相比,计算流体力学(CFD)具有成本低、适应性广、耗时短等优势,目前国内外学者对SCR反应器的数值模拟工作较多。张鹏[7]通过对火电厂SCR反应器性能优化研究,发现随烟气速度升高,脱硝效率明显下降,氨逃逸率增加;喷氨孔直径的增加会使氨逃逸率降低。薛璐[8]对SNCR-SCR耦合技术进行数值模拟分析,通过添加导流板和格栅等方式,可使出口烟气速度偏差降低。Shang等[9]通过大涡模拟(LES)发现SCR反应器瞬时速度场由各种小的再循环区和多个涡旋组成,并呈周期性变化;氨质量分数的周期性波动行为表明氨质量分数分布取决于速度分布。
目前对SCR流场优化多采用现场试验方式,结合数值模拟的优化研究较少。本文以华南地区某燃煤锅炉SCR烟气脱硝系统为研究对象,研究烟道导流板形状和布置方式等因素对SCR反应器内流场的影响,为优化SCR反应器的流场气流组织情况,合理设计SCR反应器导流板和整流板提供技术参考。……
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