文_潘志越 福建永福电力设计股份有限公司

选择性催化还原（SCR）技术具有脱硝效率高、运行可靠、几乎无二次污染等优点，是目前应用最广泛的电站烟气脱硝技术之一。其基本原理是以氨或尿素作为还原剂，在300 ～420℃的温度区间及催化剂的作用下，将烟气中的NOx还原为无害的N2和H2O。深入研究SCR 技术及其工程应用，对我国NOx减排事业意义重大。

SCR反应器内烟气流场的均匀性是影响反应器性能的关键因素。当催化剂中流速分布不均匀时，流速过高处会造成催化剂磨损，也使得反应时间不充足，降低脱硝效率；流速过低处易导致飞灰在催化剂表面沉积、堵塞催化剂孔道，甚至影响反应物的传质扩散。因此实际工程中，SCR 系统对流场均匀性有较严格的要求。数值模拟具有经济、灵活的优点，是研究SCR 系统流场的先进方法。本文以某热电厂170t/h 燃煤锅炉SCR 改造项目为例，对SCR 系统建立数值模型，并分析、改进关键部件布置。

1 物理模型

SCR 反应器位于高温省煤器与高温空预器之间，为典型高灰型布置。反应器本体高度为12750mm，截面尺寸4060mm×5850mm。催化剂层为的2+（1）方案，最下层为预留层。AIG 布置于竖直连接烟道中部。包括省煤器灰斗、反应器主体以及连接烟道的初步设计方案如图1 所示。按等比例对建立模型并划分网格。网格总数约为220 万，通过无关性验证。

图1 模拟对象示意

2 数学模型

2.1 控制方程

采用三维不可压缩稳态模型模拟烟气的流动。其连续性方程、动量方程、组分守恒方程不赘述。

模拟湍流的核心在于湍流模型的选取。……