基于CFD模拟计算的SCR脱硝系统喷氨优化试验方法

提出了一种对脱硝系统进行计算流体力学（CFD）模拟计算、并引入示踪气体精准调节喷氨格栅阀门的方法。将SCR系统全尺度建模划分网格,对部分喷氨支管使用等量示踪气体替换原有烟气,数值模拟SCR反应器内气体湍流流动、多组分扩散,计算反应器出口断面各示踪气体的浓度分布,获得各喷氨支管喷出的氨气所对应的影响区域,精确指导试验人员调整每根喷氨支管的开度,调节喷氨流量,使反应器出口断面NO_x浓度均匀分布。以某1 000 MW机组塔式锅炉SCR入口烟道为实例进行验证,结果表明,该方法能够提高典型试验的效率和准确性,能有效指导现场喷氨优化试验。     

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。     

喷氨格栅后加装V型导流板的数值研究

氨气与烟气混合均匀与否对脱硝效率及氨逃逸情况影响显著。以某燃煤电厂600 MW机组选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统为研究对象,使用Fluent软件,在无导流板、氨气-空气混合物流速为0.5、0.8 m/s情况下,对不同烟气流速时的SCR脱硝系统气流速度进行了数值计算,得到最佳流速组合为烟气流速3.7 m/s,氨气-空气混合物流速为0.5 m/s。以此为基础,在喷氨格栅后拟加装V型扰流板（布置方式为横向或纵向）,以使氨气与烟气混合均匀,对速度、流场均匀性、压力、压降等数值进行模拟,结果为横向布置的V型扰流板效果较好,其可使氨气与烟气混合均匀,系统压降损失达到设计要求。     

捕滴器的改进试验

文丘里水膜除尘器已在大中型钻炉机组上得到了广泛的应用.目前大多数文丘里水膜除尘器的实际运行效率约90-95%.普通文丘里除尘器,烟气从文丘里管进入捕滴器后,在筒壁的约束下被迫作旋转运动,由于流动的连续性,烟气旋转的同时还进行着轴向和径向的流动,理论和试验都证明切向的旋转运动是由两种旋涡构成的.在中心部位是强制涡,而外层则是准自由涡,这两种涡的过     

文丘里湿式除尘器在火电厂中的应用 附录

一、文丘里管除尘效率计算公式在文丘里管中,尘粒主要是依靠与水滴碰撞凝聚,故通常只计算其碰撞效率。在研究文丘里管的除尘效率时,必然涉及粒子的凝聚方程,尘粒在水滴上的沉降;尘粒与水滴的碰撞效率等一系列问题。下面分别作简要的介绍。为便于计算,假设尘粒与水滴都是球体。     

电厂水汽中微量氨含量测定方法研究

采用氨气敏电极法、铵离子选择性电极法和纳氏试剂光度法对电厂水汽中的微量氨含量进行了对比测定,考察电极法测量的准确度与精密度,以及联氨对氨气敏电极法测量准确性的影响.结果表明:标准水样中氨含量在0～3.0 mg/L范围内,2种电极法测定的相对标准偏差均小于0.5％,测量电厂实际水样与纳氏试剂光度法的偏差均为±0.05 mg/L,说明2种电极法测定水汽中氨含量具有较高的精度及准确度;水汽中微量的联氨不会对氨气敏电极电位法的测量准确性产生影响;氨气敏电极法操作简单、干扰因素少、准确度高,可推广应用于电厂日常水汽监督工作中.     

SCR脱硝系统静态混合器喷氨口尺寸优化设计

以某330 MW燃煤机组SCR脱硝系统为研究对象,优化设计喷氨口尺寸,同时基于CFD软件,模拟BMCR工况不同喷氨口对催化剂入口流场及组分分布的影响,研究最佳喷氨口尺寸对机组变工况的适应性。结果表明,适当增大喷氨口直径、喷氨速度略小于烟气主流速度时,催化剂首层入口氨氮摩尔比分布和氨气摩尔浓度分布均匀性较好。BMCR工况下最优喷氨口直径为0.21 m,以0.21 m为设计方案,当机组运行工况的减小,系统压降、氨气摩尔浓度偏差、氨氮摩尔比偏差均降低,满足运行要求。     

大型火电机组SCR烟气脱硝全流场数值模拟分析与优化

针对某1 000 MW机组选择性催化还原烟气脱硝系统内流场分布不均与氨逃逸值过大的现象,采用ANSYS Fluent软件对该系统进行数值模拟研究。通过分析原模型的流场、浓度场、氨逃逸与脱硝效率等特性,分别提出针对流场分布的三角区域扰流板布置方案和针对反应物浓度场分布的氨气入口角调整与平衡喷氨策略。研究结果表明:在三角烟道区域顶部增设5块平行扰流板可缓解烟气在壁面处速度过大的现象,催化剂入口流速相对标准偏差由16.31%下降至8.10%,有效地提高了系统的流场分布均匀性;在采用氨气入口角优化结合平衡喷氨策略后,催化剂入口氨气浓度相对标准偏差下降至20.62%,反应器出口的氨逃逸量平均值由0.120 03×10–3 mol/m3下降至0.058 23×10–3 mol/m3,降低了氨逃逸对后续系统的影响。     

脱硝喷氨系统建模及控制算法研究与应用

针对某电厂SCR脱硝系统存在的系统超调现象严重、氨逃逸率较高的问题,根据机组历史数据重新建立了脱硝系统模型,并采用模型预测控制和基于Smith预估的自抗扰控制对不同工况下的喷氨控制策略进行了优化。喷氨优化系统投运后,大幅减少了喷氨自动控制过程中的超调现象,氨气逃逸率明显下降,脱硝出口处NOx浓度控制平稳,在满足环保考核标准下,节约了氨气的物料消耗,提高了机组稳定性、抗干扰性和经济性。     

电极法测定中水氨氮影响因素分析

中水回用于火电厂循环冷却水系统,其中的氨氮是有害的污染物之一,必须对其进行准确快速测定,以便采取及时有效的处理措施.氨气敏电极电位法作为一种简便快速而又环保的氨氮含量测定方法,因目前针对该方法的影响因素缺乏统一的定量分析而未能推广应用.为此,对影响该方法测定准确性的诸多因素进行了定量分析研究,结果表明:中水的浊度、色度、电导率、易与氨络合的离子以及有机物等干扰因素对测定结果没有影响;中水水样回收率测定值均在95%～105%范围内,证明氨气敏电极电位法适用于中水的氨氮含量测定.