SCR系统优化运行数值模拟研究及试验验证

对600 MW燃煤电站SCR系统流场进行优化并试验验证,首先诊断基于原导流板方案下系统喷氨格栅及首层催化剂入口截面内的速度、浓度分布标准偏差,根据诊断结果进行导流板优化方案设计,并研究导流板优化后系统运行特性,最后设计冷模试验进行对比验证。结果表明:导流板优化方案能够有效改善流场、浓度场分布均匀性,AIG截面内流场均匀性相对改善量达54.08%,首层催化剂入口截面内速度、浓度均匀性相对改善量分别为71.79%和61.17%,冷模试验结果与数值模拟结果吻合良好,最大偏差仅为4.44%,合理的导流板优化布置有助于提升SCR系统的运行性能。     

非均匀来流条件下SCR系统静态混合器布置及喷氨优化数值模拟研究

针对某650 MW机组W炉SCR系统静态混合器在非均匀来流条件下的布置及喷氨优化进行了数值模拟研究。通过分析常规导流板设计下SCR系统内流场,提出利用静态混合器对SCR系统进行分区流场优化。大范围混合器布置在脱硝入口烟道,分区混合器布置在喷氨格栅下游并将烟道划分为3个分区。经分区流场优化后,SCR系统内流速、温度和NO_x浓度分布均有明显改善,首层催化剂入口氨氮摩尔比峰值从1.50降至1.06,但系统阻力增加了177 Pa。为了进一步改善SCR系统内氨氮匹配性,提出分区喷氨优化方案。经分区喷氨优化后,首层催化剂入口的氨氮摩尔比峰值从1.06降至0.98。在非均匀来流边界条件下,分区流场优化结合分区喷氨优化是改善SCR系统内部流场并降低氨逃逸率的最优方案。     

燃煤机组SCR脱硝系统的优化设计分析

采用冷态试验和数值模拟相结合对某电厂360MW燃煤锅炉SCR脱硝系统设计方案进行了系统分析。结果表明,数值模拟结果和冷态试验结果较为吻合,催化剂入口速度分布Cv值以及浓度场Cv值都能满足设计要求。数值模拟可用于指导SCR脱硝系统的优化设计。     

某350MW工程SCR脱硝装置流场数值模拟计算

本文对某350 MW工程SCR脱硝装置流场进行数值模拟研究,使用Gambit建立模型,通过Fluent14.0用数值模拟的方法研究SCR脱硝装置的流场特性,以此来合理布置导流板,优化脱硝装置内烟气流场分布。     

燃煤锅炉选择性催化还原脱硝反应器结构的模拟优化

以某600 MW燃煤锅炉选择性催化还原(SCR)反应器为研究对象建立数学模型,对SCR反应器的结构进行了数值模拟优化,并对优化结果进行了物理模拟分析及验证.结果表明:导流板对均匀流场具有明显的作用;物理模拟试验中进入催化剂第1层前的COx浓度分布标准偏差小于2%,速度分布标准偏差接近14%,与数值模拟结果较吻合,从而验证了优化方案的合理性;物理模拟系统的风道在催化剂层前拥有5级调节装置,可对脱硝反应器的优化设计及运行起到参考作用.     

SCR脱硝系统流场数值模拟与冷态试验研究

针对某电厂600MW燃煤机组选择性还原法(SCR)反应器的设计与布置,应用流体计算动力学软件Fluent6.3进行数值模拟计算。通过调整烟道内部导流装置,优化SCR烟道及首层催化剂入口流场,使首层催化剂入口速度偏差系数降为2.7%、氨/氮摩尔比浓度偏差系数减小到2.2%。为了验证数值模拟结果,搭建1:12的物理模型进行冷态模拟试验测试,结果表明数值模拟结果与冷态试验结果吻合较好。     

超低排放SCR烟气脱硝系统的优化分析

SCR烟气脱硝系统超低排放改造后出现了NH_3/NO_x分布均匀性及喷氨优化调整要求提高的现象。对此,在流场优化的基础上提出了基于氨氮比修正因子的SCR喷氨优化调整方法,采用CFD数值计算对比分析了某300 MW机组优化导流装置前后考核截面速度分布、压差变化以及喷氨优化调整前后的氨氮比分布,最后将计算结果与工业性试验进行了比较。结果表明:通过对导流装置的优化,SCR反应器的流场得到较大改善,可满足超低排放后SCR系统对流场的要求。基于氨氮比修正因子的SCR喷氨优化调整方法解决了仅依靠经验调整反应器出口NO_x浓度场耗时长、效率低、难度大的缺点,优化后的SCR脱硝系统运行指标良好,实现了稳定的超低排放运行。     

数值模拟在电站锅炉烟风道优化设计中的应用

分析讨论了电站锅炉烟风道的空气和烟气流动以及数值模拟方法在烟风道设计优化中的应用。燃烧系统风道设计能否保证空气分布平均一致,决定了燃烧器是否在设计条件下运行,从而决定了NOx排放水平和燃烧效率。SCR(Selective Catalytic Rednction)系统中烟道的设计能否确保进入SCR的烟气流场的均匀性,决定了SCR系统运行的效率和安全。数值模拟的方法能够分析烟风道内的流动情况,为优化改进烟风道的气流分配提供了设计和分析工具。通过实例说明数值模拟方法在锅炉风箱和SCR烟道改进优化实践中的应用。     

一次风弯头对旋流燃烧器出口气固相流动的影响

利用数值模拟方法对一种新型的双通道旋流燃烧器的流场和一次风出口处的气固分布进行冷态模拟,并通过搭建1∶2的冷模试验台来对冷态和气固两相的流场进行测量,然后与模拟结果进行对比。数值模拟与试验表明,弯头对燃烧器出口的气固两相流速度和浓度分布有影响,其中速度偏差达32%,浓度偏差达17%,设计和运行过程中应重视弯头的布置。     

选择性催化还原烟气脱硝反应器流场的模拟优化

为改善反应器的性能,分析了影响选择性催化还原(SCR)反应器性能的因素及其关系,阐明了流场均匀性对提高SCR反应器运行性能的重要性,指出优化流场是提高SCR反应器性能的有效措施.以一台660MW机组为例,对其SCR反应器入口烟道和反应器导流部件进行了模拟优化设计,得出了流场优化设计布置方案.结果表明:通过优化布置,可以提高喷氨格栅(AIG)截面和催化剂入口截面速度分布的均匀性,从而改善SCR反应器的运行性能.     

650 MW机组SCR脱硝系统喷氨装置协调优化

山东某电厂650 MW燃煤机组SCR(selective catalytic reduction)脱硝系统氨气逃逸率较大,导致催化剂的堵塞、失活及中毒。通过FLUENT数值模拟建立三维脱硝系统模型,模拟了在反应器顶部不同导流板数量及喷氨速度下SCR系统流场分布,通过对结果的分析比较,得出适当增加导流板组数和合理差异化的调整各喷口喷氨速度能够使第一层催化剂入口的NH3浓度、NOx浓度及NH3/NOx分布更加均匀化合理化,很好的满足了设计和运行的双重检测,为SCR脱硝系统的协调优化和机组运行的稳定性提供了实际参考价值。     

330 MW燃煤发电机组SCR脱硝系统催化剂磨损原因分析

某330 MW火电厂的SCR脱硝系统催化剂局部区域磨损严重。经实际调研,发现催化剂磨损较为严重区域位于距离前墙约1m左右处和紧靠后墙处。为探讨其原因,对烟道内烟气流动和飞灰颗粒的分布特征进行数值模拟研究,并以第一层催化剂前烟气速度大小、烟气中灰颗粒的浓度来定量表征含尘烟气对催化剂层磨损的作用情况,模拟结果与实际考察结果有较好的一致性。在进一步对原因分析的基础上提出了初步改进方案建议,为企业SCR脱硝系统的流场优化改造提供了技术支撑。     

柴油机DOC+SCR系统数值仿真与结构优化

为降低柴油机污染物排放,提出DOC+SCR直筒型催化器系统,利用计算流体动力学(CFD)建立DOC+SCR直筒型催化器的三维数值仿真模型,该模型包括尿素水溶液的蒸发和分解,但忽略催化剂表面的催化还原反应,基于简化模型提出一种NO_x转换效率的计算方法,根据试验结果对数值模型和NO_x转换效率计算方法进行验证.分析计算得到的催化器系统内部流场分布情况,提出多种结构优化方案,结果表明:优化后,特定工况下催化器系统压降由9.98,kPa减小至8.60,kPa,催化器结构因素引起的压降由2.98,kPa降低至1.60,kPa;SCR入口截面还原剂NH_3均匀性指数可提高到93.45%,,在特定工况下NO_x转换效率可达92.87%,.     

600MW机组SCR烟气脱硝系统模拟及优化

以某电厂660MW燃煤机组选择性催化还原(SCR)脱硝系统为研究对象,针对氨逃逸偏高、空气预热器运行短时间堵塞等问题,建立三维模型,并运用Fluent软件模拟得到SCR脱硝系统内的烟气流动和组分分布状况,并根据模拟结果对烟道进行优化。结果表明可通过多种优化方案的设计,使得流场速度分布偏差系数Cv由60%降低到13%,达到优秀水平,满足设计和运行要求,为大型燃煤机组SCR脱硝系统的优化调整和运行提供理论参考。     

烟气消白烟道流体动力学数值模拟流场优化设计

Fluent是一款常用流体动力学(CFD)数值模拟软件,在烟气消白工程设计烟道系统过程中增设导流板,采用CFD数值模拟,能优化换热器进口处烟气流场分布.该文通过比较烟道系统中有、无设置导流板流场模拟分析,得出两种不同流场模拟结果,优化后的换热器进口流场不均匀系数为0.085(优化前为0.298),较优化前改善明显,优化...     

新型冷热风混合系统在烧结烟气脱硝工程中的应用及流场优化

烧结烟气污染物排放限值日益严格,为满足环保要求,须对烧结烟气增设脱硝装置,通过对现有烧结烟气脱硝工艺技术的分析对比,为某钢厂选用了选择性催化剂还原(SCR)脱硝工艺;为确保烟气温度在SCR催化剂活性温度窗口,需要对烧结烟气进行加热升温,需增补高温热风,高温热风温度≥900℃,若不加以处理或处理不当会对SCR系统中常规选用材料造成严重烧损,因此设计了冷热风混合系统,对该系统的组成及主要参数做了分析研究,结果表明是可行的、安全的;借助流场数值模拟软件对冷热风混合过程及系统均匀性进行优化,结果得出最适合的开孔孔径、导流片形式以及静态混合器安装位置.     

调节阀内部流场的动态模拟及优化分析

运用动网格技术对调节阀关闭过程中不同开度的内部流场进行了动态数值模拟,基于数值模拟结果分析了阀门的流动特性,并与试验结果进行比较,结果表明与试验数据十分吻合。此外,对流场中的流线、漩涡和压力分布等参数进行分析,从考虑减小流场中漩涡的范围和减小能量损失为目的对阀门流道进行优化构思,为调节阀的优化设计提供可靠的依据。     

基于复相催化反应动力学的电站SCR系统三维数值模型

选择性催化还原(SCR)系统的三维数值模型通常不单独考虑内、外扩散.本文建立描述电站SCR反应器内烟气流动、传热传质、复相催化反应的三维数值模型.在复相催化反应的模拟中,对内、外扩散及本征动力学分别进行了考虑.计算结果与试验数据吻合良好.建立的模型可用于电站SCR系统中,氨氮摩尔比大于1的状态下,组分浓度场、温度场、速度场的分析.研究为SCR系统三维数值模型的进一步完善提供了新的思路.     

650MW电厂SCR脱硝系统喷氨装置协调优化

山东某电厂650MW燃煤机组SCR（selective catalytic reduction）脱硝系统氨气逃逸率较大,导致催化剂的堵塞、失活及中毒。通过FLUENT数值模拟建立三维脱硝系统模型,模拟了在反应器顶部不同导流板数量及喷氨速度下SCR系统流场分布,通过对结果的分析比较,得出适当增加导流板组数和合理差异化的调整各喷口喷氨速度能够使第一层催化剂入口的NH₃浓度、NO_X浓度及NH₃/NO_X分布更加均匀化合理化,很好的满足了设计和运行的双重检测,为SCR脱硝系统的协调优化和机组运行的稳定性提供了实际参考价值。     

电站锅炉SCR烟气脱硝系统优化数值模拟

针对某电厂300MW锅炉的选择性催化还原(SCR)反应系统,采用计算流体力学软件对不同结构下SCR反应器的脱硝特性进行了数值模拟,分析了导流板布置对SCR反应器内流场分布均匀性的影响,研究了不同布置方案下SCR反应器内氨氮物质的量比(简称氨氮比)分布的规律.结果表明:烟道内无导流板时,SCR反应器内的流场和NH3体积分数分布严重不均,SCR反应器的脱硝效率较低,氨逃逸率较高;采用初始方案,SCR反应器内的流场改善较大,但是第一层催化剂入口处氨氮比分布偏差大于5%;采用最终方案,第一层催化剂入口处的速度偏差为3.84%,氨氮比分布偏差为3.79%,SCR反应器的脱硝效率达到83%,NH3逃逸率低于5×10-6.