燃煤锅炉SCR烟气脱硝系统流场优化的数值模拟

对某600 MW超临界燃煤机组SCR系统进行反应器内烟气流动均匀性和飞灰沉积的数值模拟.通过对比进入上层催化剂层烟气速度分布不均匀性,加入飞灰颗粒离散相后,开展烟道内导流板布置形式和导流板结构对SCR反应器内流场以及飞灰沉积的影响研究.结果表明:当SCR反应器入口导流板数目为13时,烟气通过上层催化剂层速度分布较其他3种工况均匀;导流板的弧形板后加装一段竖直直板可进一步引导烟气流动,减小回流作用,烟气进入上层催化剂层时速度更加均匀,综合考虑,弧-直型导流板为最优结构;数目13块的弧-直型导流板结构有利于改善SCR反应器壁面飞灰沉积情况;飞灰颗粒对SCR反应器内流场有一定影响,但改变较小,在实际运行中应进行相应吹灰处理.     

导流板抽吸对扇形叶栅实验件流场的周期性影响

为保证导叶-静叶结构的扇形叶栅实验顺利开展,针对已有扇形叶栅实验件,设计了两种导流板抽吸方案:两侧导流板流道转接的位置设置抽吸缝和在前一方案的基础上增加左侧抽吸缝的抽吸量、同时不在右侧设抽吸缝。两种方案中都于导叶与静叶转接位置开设矩形抽吸缝,宽度均为2 mm。对不同方案的实验件流场进行数值模拟,通过对比分析导叶及静叶栅出口气动参数和流场结构,确定了能够大幅提高实验件流场分布周向均匀性的导流板抽吸和结构改进方案。研究表明:导流板结构改进和设置抽吸缝都可以在一定程度上改善流场的周期性;导流板抽吸缝开设在气流分离区,可减小分离强度范围,改善实验件整体周期性;第2种方案可大幅提高实验件流场分布的周向均匀性,使可测量流道数增加到7个。     

导流板对脱硫塔除雾器前烟气流场的优化模拟

以湿法烟气脱硫塔为研究对象,对脱硫塔整体结构进行合理的建模和简化。基于Fluent软件平台,在烟道出口处采用几种不同的导流板布置方案,并对各方案脱硫塔内流场进行数值模拟,分析比较不同方案下流场均匀性和压降。结果表明:烟道出口前设置导流板能显著改善出口截面的流场分布及压力分布,不同出口导流板结构对出口流场分布影响程度不同,为选择最优导流板布置形式提供了理论指导。     

关于锅炉SCR烟气脱硝反应器整流装置和烟道导流板采用流场模拟优化设计的探讨

SCR烟气脱硝反应器的性能主要取决于进入脱硝反应器内的NOx与NH_3的混合均匀度及混合气体在进入第1层催化剂前温度、速度分布的均匀性和烟气进入催化剂前流向角偏。以某燃煤锅炉烟气脱硝工程的SCR装置为研究对象,采用数值模拟方法研究反应器内烟气的流动分布,在此基础上,对导流板及整流格栅进行简化,在保证混合气体在进入第1层催化剂前流向角偏差小于10°,提高了脱硝反应器的性能,进一步优化了SCR反应器的运行。     

基于数值模拟的水煤浆锅炉SCR脱硝系统流场优化

以水煤浆锅炉SCR脱硝系统为研究对象,以FLUENT模拟计算为手段,探究了合理的导流板设计对SCR反应系统流场及氨浓度分布的重要作用。结果表明,加入导流板后,第一层催化剂上端速度分布偏差和氨浓度分布偏差分别为14.32%和4.86%,压降为893 Pa,满足预期目标。进一步通过改变SCR出口水平烟道导流板长度及角度,以SCR出口速度分布云图为判断基准,探究了合理的导流板结构设计对流场均布的重要性。     

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。     

某350MW机组脱硝系统楔型顶盖烟道流场模拟与优化

脱硝装置顶盖烟道紧邻催化剂层,其流场分布均匀性对脱硝效率及催化剂使用寿命有着关键影响。为改善某350 MW机组配套脱硝装置流场性能,对脱硝装置顶盖烟道外形和导流部件进行了模拟优化设计,并通过速度云图及相对均方差值进行定性及定量分析。对本机组脱硝装置的研究表明:顶盖烟道的楔型外形要优于矩形外形,圆弧形导流板要优于斜角形导流板,防磨构件能有效改善顶盖烟道顶板壁面流场。     

水轮机尾水管导流板减振分析

为减轻水轮机尾水管内涡带产生的振动,设置了一种在直锥段平行排布的尾水管导流板,并对某电站的水轮机尾水管进行了UG三维建模和CFD数值模拟计算,通过对比安装导流板前后尾水管内的流场、压力和速度分布,证实了此种导流板消振作用的有效性,对研究尾水管内导流板的排布规律有一定参考价值。     

电站锅炉SCR系统流场的冷态试验与数值模拟的研究

采用冷态试验和数值模拟相结合对某电厂660 MW燃煤锅炉SCR脱硝系统中整流格栅、多孔板、导流板的设计方案进行了速度场和浓度场分布及压降的研究。结果表明数值模拟结果和冷态试验结果较为吻合。其中AIG上游速度分布CV值为15.4%,催化剂入口速度分布CV值为8.1%,浓度场CV值为5.7%,满足系统设计要求。催化剂入口处安装整流格栅可以优化进入催化剂层的气流方向,使烟气垂直进入催化剂层。     

90°矩形截面弯头内置导流板的布置优化研究

基于商业计算流体力学(CFD)软件Fluent,采用Realizable k-ε湍流模型对添加导流板前后的一系列90°矩形截面缓转弯头进行了1∶1建模的三维数值模拟研究.对于结构尺寸满足1.0≤R/b≤1.5的缓转弯头,通过定量分析导流板起止位置、导流板中心角及导流板分割流道方式对转弯后不同位置参考截面处的流场不均匀性的影响规律,提出了导流板的最优布置方式.结果表明:导流板的最优布置方式为导流板中心角θ≥60°、靠后布置(β=0°),且分割流道方式满足b1/b2=0.4~0.5.     

湿式电除尘器进口烟道导流装置数值模拟流场优化设计

Fluent是一款常用计算流体动力学流场模拟软件.在湿式电除尘器进口异形扩张烟道中增设导流板,采用软件模拟不同导流板和均布格栅设置方案优化湿式电除尘器进口处烟气流场分布.通过比较4种不同方案,烟道90° 弯头处设置导流板,扩大口截面设置1层均布格栅,在右侧两片导流板上端分别增加500 mm长不同角度的导流板时出口流场分...     

磁力驱动离心泵全流场数值模拟研究

为分析磁力驱动离心泵的内部流动特性,基于SST k-ω湍流模型,应用计算流体力学(CFD)软件对磁力驱动离心泵内部全流场进行数值计算研究,得到了磁力驱动离心泵轴截面、叶轮流道、压水室流道和冷却循环流道等主要过流部件流道内的流场分布规律。研究表明:小流量工况下,磁力驱动离心泵内部流动较为紊乱,随着流量的增大,泵内部流动逐渐平稳,回流孔出口处的低速区域面积及冷却循环流道内的压力值逐渐减小;介质在经过导流孔、隔离套间隙和回流孔流入叶轮进口处的过程中,压力逐步降低,且在回流孔靠近叶轮进口区域易形成低压区。     

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。     

SCR脱硝反应塔流场数值模拟研究

选择性催化还原烟气脱硝（Selective Catalytic Reduction,SCR）技术是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术,但由于进入催化剂层的烟气气流分布不均匀而导致价格高昂的催化剂得不到充分利用,增加了运行成本.因此,改善SCR脱硝反应塔内的气流分布均匀性,提高催化剂的利用效率,具有很大的现实意义和市场价值.文中通过数值模拟研究了SCR脱硝反应塔内导流板的结构布置对气流分布均匀性、喷氨后的混合效果、压力损失的影响,提出4种导流板加装方案,并确定了最优方案.     

浅谈工程实施中影响SCR脱硝流场的因素

某些电厂存在SCR脱硝装置出现导流板漏装、安装位置偏差、改变导流板形式的现象,通过模拟其SCR脱硝催化剂入口的速度分布,分析速度分布趋势和实际催化剂磨损分布是否一致,并提出建议。     

基于CFD的某废气脱硫洗涤塔流场仿真与优化分析

针对某废气脱硫洗涤系统洗涤塔流场不均匀性问题展开研究。采用AVL Fire软件对塔体进行CFD模拟。以提高速度均匀度指数和降低进出口压降为优化目标提出三种改进措施:入口段加装冲孔板;调整环形导流层数;优化冲孔板位置。仿真结果表明:添加冲孔板结构较好地提升了塔内流速均匀度指数,烟气流速更快趋于稳定,有利于塔内化学反应进行;冲孔板置于涡流终点处时,流速均匀度指数较高且压损小;建议加装冲孔板后采用无导流形式的内部结构以减小洗涤塔内整体压损。     

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.     

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.     

SCR脱硝系统静态混合器数值模拟

基于数值模拟方法,研究SCR脱硝系统导流板优化布置后,静态混合器不同半径、不同安装角设计方案对催化剂入口截面处氨气摩尔浓度和速度分布的影响。结果显示,半径1.0 m、安装角30°情况下催化剂入口截面氨气摩尔浓度偏差小于5%、速度偏差小于15%,氨气和烟气混合较均匀,满足SCR脱硝系统设计要求。     

燃气轮机余热锅炉过渡烟道的优化设计

针对余热锅炉过渡烟道内烟气流通截面的形式,给出了改变烟道上面板仰角和在烟道内加装导流板两种优化方案,并且通过对优化方案的模拟计算,得出了烟气速度在烟道出口截面上的分布情况。在对模拟结果的分析讨论后,得出两个优化方案的最佳选择。计算结果表明,加装导流板能够明显改善烟道出口截面的烟气速度分布,平均速度由11.13m/s增加到11.51m/s,速度的均方差由12.33m/s降为4.02m/s。将所得结论应用于实际工程中,取得了良好效果。