燃煤电站SCR烟气脱硝CFD技术的研究进展

选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术虽然应用广泛,但催化剂磨损、堵塞及还原剂与烟气混合不均等问题时有发生,CFD技术可多角度模拟现场情况,有助于问题的解决。对国内外燃煤电站SCR烟气脱硝CFD技术的研究进行了综述,在对文献进行梳理的基础上,阐述了计算流体力学CFD软件在SCR烟气脱硝模拟中的应用情况,其主要领域包括：流场模拟、组分浓度场模拟、气固两相流模拟、化学反应模拟等。指出合理均匀的流场是整个SCR系统经济安全运行的基础;耦合详细反应机理的SCR模型与锅炉燃烧、SNCR等模型的联合模拟是未来研究的重点。     

大型燃煤锅炉SNCR脱硝的数值模拟

为了给大型燃煤锅炉采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术提供参考和指导,本文借助计算流体力学软件平台Fluent,通过数值模拟的方法研究了一台600 MW燃煤锅炉上的SNCR脱硝过程。计算结果表明大型燃煤锅炉上温降梯度较大,温度适宜进行SNCR脱硝反应的炉内空间较小。根据温度分布,锅炉满负荷运行时,SNCR脱硝系统投用还原剂喷射3区、4区和5区的喷枪比较合适。在氨氮摩尔比为1.1的条件下,该燃煤锅炉上SNCR脱硝效率在27%左右。向炉内喷入少量的添加剂一氧化碳(CO)可以加快SNCR反应的速率,减少NH3漏失。     

1000MW机组的MGGH测试研究

基于试验研究方法对1 000 MW超超临界机组应用的MGGH系统进行研究总结,其中对比MGGH改造前后的测试数据及对MGGH系统的进出口温度及除尘器进出口粉尘浓度等进行测试研究。结果表明:MGGH系统烟气温度及阻力指标能够满足设计要求,系统阻力增加较小;在MGGH烟气冷却器系统的作用下,三氧化硫冷凝吸附在烟尘表面,降低烟尘比电阻,除尘器的除尘效率升高,同时为后续设备安全稳定运行提供保障,在烟气再热器作用下,无烟囱"白烟"现象出现。因此MGGH能够有效地提高烟尘及三氧化硫脱除效率、消除烟囱"白烟"现象。     

空气分级对锅炉NOx排放影响的数值模拟

借助流体力学计算软件FLUENT,选择合适的数学模型,对某电厂的HG-670/140-11锅炉进行降低氮氧化物排放的数值模拟研究。首先对锅炉的运行情况进行分析,提出空气分级(水平浓淡加燃尽风)的改造方案,着重研究了采用空气分级前后炉内空气动力场、温度场、组分场的变化情况,及对NOx排放的影响。结果表明:炉内切圆完整,炉内充满度好,炉内温度场和组分浓度场的变化规律都符合要求,合理布置燃尽风能有效的降低NOx的排放。计算结果为电站锅炉降低氮氧化物排放提供了参考。     

SCR脱硝反应器入口烟气条件对反应器性能的影响

建立了SCR反应器三维模型,利用Fluent软件,通过UDF实现烟气组分因发生化学反应而引起的质量变化,从而模拟催化剂层复杂的脱硝反应,分别研究了反应器入口烟气速度、温度、NH3/NOx等对反应器性能的影响。结果表明:入口烟气速度分布不均匀性对反应器的性能影响不大,入口烟气NH3/NOx分布不均匀性对反应器的性能影响较大,而入口烟气温度分布不均匀性对反应器的性能影响最为显著;反应器脱硝性能更高时,其对入口NH3/NOx分布的均匀性要求也更高;反应器脱硝性能是入口烟气速度、温度及NH3/NOx综合影响的结果。     

热态燃烧装置炉内温度和组分分布及SNCR脱硝实验研究

选择性非催化还原过程(SNCR)对温度窗口的要求比较严格,准确掌握炉内温度场分布才能有效确定还原剂喷射位置。O2和CO等组分对SNCR过程有一定影响,NO的初始浓度在炉膛内的分布也不均匀。进行燃烧试验装置(CRF)炉内温度场和组分的测量为还原剂的喷入提供初始条件,并为SNCR试验过程提供依据。根据炉内测量结果,进行以氨水为还原剂的SNCR试验。     

飞灰含氨量对脱硝装置氨逃逸测定的影响

为控制烟气中生成的硫酸氢氨对空气预热器冷段的腐蚀、降低空气预热器的堵灰风险和减少脱硝还原剂用量,脱硝设施对氨逃逸有严格规定。试验发现飞灰中氨含量对测定脱硝装置氨逃逸有明显的影响,飞灰对自由态氨和化合态氨的吸附是安装脱硝装置之后氨逃逸较低但其压降却有明显增大的主要原因,因此建议对烟气脱硝的电厂测量氨逃逸的同时增加飞灰中氨含量的测定,以协助对空气预热器阻堵与否的判断。     

CFB锅炉二次脱硫技术与经济分析

针对辽宁某电厂4台480 t/h超高压煤矸石CFB锅炉二次脱硫方案进行技术经济比较.通过对常规石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术和半干法烟气脱硫比较,得出CFB锅炉二次脱硫采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术运行稳定可靠,而采用半干法烟气脱硫在满足SO2排放的条件下,有避免烟囱腐蚀、节约除尘设备改造投资、节约运行和检修成本等优点,具有良好的技术经济效益.