列管式烟气–烟气换热器烟道系统优化设计

烟气管道换热器入口流场分布不均会引起严重的噪声污染,同时制约其安全性,因此对其入口流场的优化具有非常重要的工程意义。以某燃烧电厂列管式GGH换热器为研究对象对其入口流场进行优化,探究不同导流装置的设计对其内流场的影响。基于Fluent软件对GGH烟道系统进行数值模拟,GGH换热器结构复杂,按照原型设计并划分网格较困难,为简化模型考虑采用多孔介质模型替代,并通过加装导流装置对烟道系统结构进行优化。结果发现:数值模拟中原烟道、净烟道换热器压降数值与实验数据吻合。通过加装导流板和布风板,可以保证系统内原烟道、净烟道换热器入口烟气速度均匀度与偏态系数均低于20%。合理的设计导流板、布风板能够起到抑制90??弯管以及变截面引起的流场分离现象,消除大涡流的产生,使烟气更均匀地进入换热器。     

SCR脱硝反应器流场的数值模拟及结构优化

基于Fluent计算为平台,采用k-ε双方程湍流模型及多孔介质模型,对某玻璃窑炉选择性催化还原法(SCR)反应器系统进行了数值模拟。模拟结果表明,在SCR反应器进口连接管道及入口段合理设置导流板和散流器,可以显著改善SCR反应器进口段的流场分布。与未设置导流板的SCR系统相比,在反应器入口烟道设置5块曲面型导流板,可使得首层催化剂层入口截面处烟气速度偏差由42.18%降低至10.97%。在反应器入口扩展段布置散流器,可以改善该区域的涡流强度,并使得进入首层催化剂截面的烟气平均入射角度从29.84°降低至19.30°,同时进一步降低首层催化剂入口截面速度偏差至9.1%。     

脱硝系统新型涡流喷氨混合装置流场数值模拟

SCR脱硝系统的性能取决于进入脱硝反应器的氮氧化物与还原剂氨气混合的均匀程度和烟气速度分布。提出了一种新型的涡流喷氨混合装置,并对其流场进行了三维数值模拟。分析表明,涡流喷氨混合装置能够使进入第1层催化剂的烟气与氨气均匀混合,催化剂入口截面氨气浓度偏差小于10%,混合效果良好;在2个烟道转弯处等距离布置4块导流板,反应器上部等距离布置11块导流板后,烟气速度场达到偏差小于15%的设计要求,因此该新型涡流喷氨混合装置完全能够替代传统的喷氨格栅。     

国华定州电厂600MW机组脱硫系统除雾器前烟道改造的数值模拟研究

借助通用的CFD数值计算软件FLUENT,对国华定州电厂600MW机组烟气脱硫系统除雾器前烟道流场进行模拟。数值分析结果表明,由于脱硫系统除雾器前烟道内导流板布置位置不合理等因素的影响,导致该区域流场分布不均匀。对除雾器前烟道内的导流板布置位置进行了数值计算,给出优化改造方案。运行情况表明,改造后除雾器的除雾效率有了较大的提高。     

660MW机组SCR系统喷氨格栅堵塞的原因分析及优化

为分析某660 MW燃煤机组喷氨格栅堵塞的问题,利用Fluent软件模拟了反应器内流场的分布。研究发现:由于反应器存在2个变截面烟道,因此喷氨格栅处的流场分布极不均匀,靠近变截面烟道一侧出现明显的低速区。为提高首层催化剂入口氨氮比分布的均匀性,低速区对应的喷氨阀门开度较小,从而导致了该区域喷嘴堵塞。通过对烟道内导流板布置的调整,可明显提高低速区烟气的速度,喷氨格栅截面的速度相对偏差系数由28%降低至21.5%。     

脱硫塔气固两相流场优化的数值模拟研究

循环流化床脱硫塔是一种用于锅炉尾部烟气的干法脱硫技术。由于实际脱硫塔尺寸庞大,给实验研究带来困难且成本很高,该文采用数值模拟的方法对多种方案进行比较,能够便利、深入地对塔内流场进行研究。并根据拟建的循环流化床脱硫塔实际结构和运行参数,通过数值模拟方法对塔内气固两相流场进行了模拟,发现和揭示了塔内流场所存在的不均匀性。为将塔内流场调节均匀,在所建立的数值模拟平台上对大量设想的调节方案进行了尝试、比较和筛选。最终结果表明,通过改变文丘里管直径、加装直导流板或弯曲导流板均可以将流场调节均匀,达到理想状态。     

烟气脱硫循环流化床的流场优化研究

烟气脱硫循环流化床广泛地应用到电厂和烧结机脱硫中,但其直入口结构、循环灰的回料位置等结构因素易造成塔内流场的不均匀,对脱硫装置的稳定运行产生负面影响.本文以模拟为手段研究直导流板和多管文丘里等结构因素对直入口脱硫塔内流场影响.研究发现,采用直导流板和与不等径多管文丘里组合的方式能达到较理想的对称流动状态,流场较均匀,但...     

1000MW机组脱硝系统流场模拟与优化

脱硝装置中流场分布不均会严重影响脱硝效率及催化剂使用寿命。针对超超临界1 000 MW机组配套脱硝系统实际应用案例较少,经验不足等问题,以1 000 MW机组配套脱硝装置为仿真对象,通过改直角弯道为圆角弯道,在不同位置增设不同尺寸、形状的导流板,催化剂上方增设整流格栅对其内部流场进行优化,并通过云图及均方根值进行定性及定量分析。研究表明:导流板及整流格栅可以改变烟气流动的方向,对烟气进行深度整流,使烟道及催化剂上方截面速度分布偏差系数降低到15%以下。在SCR反应器及烟道内合理增设导流及整流装置,可以使流场分布趋于均匀,提高脱硝反应效率和催化剂使用寿命。     

1000 MW燃煤机组尾部烟道全流程流场优化

为进一步挖掘燃煤机组风烟系统节能潜力，利用数值模拟方法，对包括空气预热器出口至电除尘器入口、电除尘器入口至引风机入口、引风机出口至脱硫塔入口在内的尾部烟道全流程流场进行分析及优化，并且将模拟结果与工程应用结果进行对比。结果表明：模拟优化后，尾部烟道系统阻力下降205 Pa,各低温省煤器通道截面速度偏差均小于20%。模拟结果与工程应用结果较为吻合，所提出的大型燃煤机组烟道流场优化及节能耦合技术方案可提升机组运行的安全性和经济性。     

火电厂水媒式烟气加热器烟道优化数值模拟

目前国内火电厂烟道优化研究多数针对主流超低排放改造的烟道,缺乏对新兴余热利用设备的烟道优化分析,未深入考虑烟道设计对设备换热的影响。某600 MW火电机组水媒式烟气加热器(MGGH)烟道设计不合理,导致系统阻力大、机组带负荷能力不足。对此,本文采用CFD数值模拟方法分析该MGGH烟道流场,模拟结果与试验结果吻合良好,在判断其烟道设计问题基础上,提出了3种烟道优化方案,可有效改善MGGH前烟道流场,实现MGGH入口截面流速偏差减小6百分点,利于提高换热均匀性。3种烟道优化方案分别可降低阻力11.6%、16.0%、45.6%,其中优化方案3综合提高了MGGH前、后烟道的流动均匀性,尤其对烟箱内流场改善效果良好,烟道总阻力减少448 Pa,比改造前降低了45.6%,预计风机能耗降低10%,可达到提升机组带负荷能力的目的。     

双入口脱硫喷淋塔烟道布置方式的技术经济分析

提出一种可有效降低脱硫系统能耗的双入口喷淋塔烟道布置方案。阐述双入口塔在技术上的可行性与先进性,并从投资成本、运行成本、占地面积等经济指标方面对双入口塔烟道布置方案与单入口塔烟道布置方案进行了对比分析。对于2×660 MW烟气脱硫装置,双入口塔烟道布置方案与单入口塔烟道布置方案相比,可使烟气压降降低400 Pa,年节约电耗500万kW.h,节约占地面积1 500 m2,成本与单入口塔烟道布置方案相当。双入口塔烟道布置方式是一种节能、节约土地资源的烟气脱硫技术,值得推广。     

670t／h四角切圆燃烧锅炉再热器超温试验研究

从分析热段再热器入口截面速度偏差和烟温偏差产生的原因入手,通过对一台670t/h锅炉再热器壁温及烟温进行测试表明,水平烟道区域烟温和烟气速度偏差是造成再热器超温爆管的主要原因。在一系列试验的基础上,通过运行调整,可有效改善热段再热器入口截面热偏差。     

基于减缓石膏雨的脱硫塔流程优化

安徽某电厂脱硫塔内流速分布不均匀,造成除雾器效率低,加剧了石膏雨现象。采用数值模拟方法对脱硫塔流场进行优化。模拟结果表明,改造前喷淋层流场波动剧烈,除雾器流场分布不均,除雾效率只有74.41%,导致石膏雨生成。入口改造成倾斜向下,烟气"抬头"现象得到改善,各截面CV提高5%,除雾器效率提升4.44%;在改造入口条件下加弧形导流板后,喷淋层CV达到50%,除雾器CV更是达到70%,除雾器效率提升8.12%,远优于加竖直导流板的方案;喷淋层靠边界中空锥喷嘴换成实心锥喷嘴后,有效防止了高速烟气贴壁逃逸,喷淋层逃逸系数降低0.1,喷淋层CV提高近10%,除雾器效率提升6.46%。经过结构优化,该脱硫塔内流场均匀性改善,液滴贴壁逃逸现象减弱,塔内脱硫率提高,石膏雨现象减轻。     

低温省煤器及MGGH振动原因分析与消振措施

针对火电机组中低温省煤器及MGGH烟气换热器出现的振动问题,进行了深入的测试分析。结果表明:低温省煤器与MGGH烟气换热器振动的原因为烟气流速过高或来流不均引起的卡门涡街的脱落频率与烟道声学驻波频率相近导致共振。通过在适当位置增加防振板和导流板,能够有效地消除振动问题。     

90°方截面烟道气固两相流动优化设计

为探究不同导流板设计对流场及飞灰浓度均匀性的影响,解决SCR烟气脱硝系统弯曲段普遍存在的磨损和积灰问题,对某电厂SCR脱硝系统弯曲段进行CFD数值模拟,通过采用不同形式、不同数量导流板布置来探究转弯后的水平烟道不同截面流场分布和飞灰浓度分布。结果表明:弧直形导流板可以有效改善流场分布均匀性。随导流板数量的增加,流场分布均匀性的变化趋势与飞灰浓度分布均匀性并不相同,不能通过流场分布优劣去判断飞灰浓度分布优劣。距离转弯长度为L处(L为出口截面边长)浓度分布均匀性最佳。此外,飞灰浓度的大小对导流板的布置没有影响。     

脱硫塔内烟气流场影响因素数值模拟

采用Fluent软件对某机组脱硫塔内的烟气流场进行了三维数值模拟,研究了浆液喷淋、烟气入口加装挡板和烟气余热利用3个因素对脱硫塔内烟气流场的影响。结果表明:浆液喷淋改善了塔内烟气流场均匀性,减少了塔内烟气回流现象,使烟气出口流速增加了约10%;加装挡板克服了脱硫塔入口区域烟气贴壁流速过高的现象,使得烟气流动更均匀;低温余热利用后,入口烟气的质量流量减少,塔内烟气密度增大,使脱硫塔内的流场分布更均匀,有利于烟气脱硫的进行。     

烟气脱硫旁路挡板拆除改造实践

针对300MW机组脱硫系统的烟气旁路挡板拆除改造,提出拆除旁路挡板及部分烟道,在原烟道顶部加装4个防爆门,吸收塔入口内部烟道加装喷淋装置;并改变部分控制逻辑,以适应改造后的脱硫系统运行方式。经改造,脱硫系统能安全可靠地连续运行。     

火电厂净烟气烟道流场特性分析及流量测点选择

针对火电厂脱硫系统后净烟气烟道内烟气流量及污染物排放测量准确性较差的问题,采用计算流体力学(CFD)软件对某135 MW机组脱硫系统后净烟气烟道内流场特性进行了数值模拟,分析了不同烟气流量下烟道内的流场分布特性。结果表明,烟气流量的变化对烟道内的速度分布影响不大,速度最均匀的区域出现在下部水平烟道的中部区域,在该区域安装流量测点较好。     

SCR烟气脱硝数学模拟研究

选择性催化还原法(SCR)脱硝反应器中的烟气流动情况对于脱硝反应的实际效果有显著影响.对SCR反应器入口烟气流场、SCR反应器氨浓度分布及SCR反应器出口烟气流场进行数学模拟.通过在弯头处增加弧形导流板,调整喷氨阀门开度,在SCR反应器出口段加装了4个垂直的导流板后,优化了SCR脱硝反应器中的烟气流速和氨浓度分布,在保证氨逃逸率的前提条件下,使脱硝效率达到设计值;通过模拟对烟道及反应器进行优化,大大降低了烟气对催化剂的冲刷,消除了烟道及反应器的飞灰沉积.     

300MW锅炉尾部低温再热器和烟道磨损原因分析及措施

湖南益阳发电有限责任公司300MW机组运行不到3年,锅炉水平低温再热器和尾部烟道发生大面积磨损减薄。通过简要分析磨损机理,指出造成其磨损的主要原因是锅炉实际燃煤灰分远大于设计值、锅炉侧水冷壁中心到中隔墙距离相对较小、尾部烟道存在明显烟气走廊、省煤器、空预器灰斗长期不能正常放灰等,提出并采取在低温再热器处加装多孔气流均流板,在转向室和空气预热器出口拐弯处加装导流板,将尾部水平烟道与垂直烟道连接处采用圆弧形钢板连接,完善运行方式等,效果明显。