熵产分析法在脱硝改造工程中的应用
2021-06-03刘江
能源与环保 2021年5期
刘 江
(神华国华孟津发电有限责任公司,河南 洛阳 471112)
随着环保技术指标的提高,特别是当前对NOx控制更加严格,近年来,各电厂先后进行了烟气超低排放脱硝改造工程。在实际电厂改造项目中,一般根据省煤器出口的实际烟气条件校核脱硝装置内部流场情况,然后结合流场具体情况,对SCR脱硝反应系统内原有流体调节装置、氨喷射系统等进行最优化设计,以期取得较好的流动场和较低的系统压降。导流板优化设计原则为尽量利用原有导流板,并根据实际烟气进行导流板的优化调整。
目前,针对SCR脱硝系统进行了许多数值模拟和冷态试验研究,大部分主要关心在流场、组分分布,导流板布置方案。Rogers K等[1]采用数值模拟的方法对SCR系统内导流板的设计与安装了分析和优化。毛剑宏等[2]针对某SCR脱硝系统进行了数值计算和冷态试验,研究了导流装置形式对内部流场和浓度场分布的影响。Zukerman R等[3-4]发现在喷氨格栅后加装静态混合器,可以显著改善流场和浓度场分布。目前,针对反应器内能量损失分布情况的研究较少,并且关于反应器内能量损失的研究也大多是关心反应器系统压损。
近年来,熵产分析方法已经广泛应用于各种设备内流动和传热问题的研究[4]。Bejan首先提出了熵产最小化的概念,并推导仅考虑流动和换热时微元体内的熵产。Herwig H等[5]提出基于质量、动量和能量方程的CFD程序可以通过后处理过程,提出直接和间接2种熵产计算方法。Kock F等[6]分析了不可压湍流黏性流体流动,提出熵产的4种影响因素,并提出相应的适合高雷诺数流动的壁面方程。……
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