SCR脱硝反应器内烟气与氨均混的数值模拟

为了改善选择性催化还原(SCR)脱硝反应器内烟气与氨气的混合效果,提出3种导流板布置方案,应用数值模拟方法分析了导流板布置方式对SCR反应器内烟气流场与氨浓度分布的影响.分析结果表明:不同的导流板布置方式对烟气与氨气混合效果具有重要影响,采用3块导流板不均匀布置的方案具有最佳的混合效果.     

某电站亚临界直流炉改造前_后炉内燃烧的数值模拟及分析

用数值模拟的方法对某电厂锅炉改造前和改造方案在100％BMCR负荷下的炉内燃烧进行研究。通过分析比较改造前后炉内燃烧的速度场、温度场和氧量场,得出了改后燃烧稳定性好,水冷壁结焦趋势和水冷壁发生高温腐蚀的趋势小的结论,论证了改造方案的可行性。同时根据计算中发现的改后炉膛出口烟气温度分布不均匀的现象,提出了降低分段风射入高度和提高分段风风速的改进建议。     

脱硝还原剂液氨改尿素技术应用及优化

电厂烟气脱硝SCR系统脱硝还原剂采用尿素取代液氨已成为行业趋势,尿素具有与液氨相同的脱硝性能,且具有环保、无毒性和安全性高等优点。某电厂对烟气脱硝SCR系统实施液氨改尿素热解制氨工艺,本次改造的热解系统单套640kg/h的制氨量是迄今国内最大的,具有停留时间长、能耗大、运行费用高、调节范围大等难点。为此,在进行流场/温度场模拟的基础上,采用高温烟气换热方案代替电加热器方案,对运行模式和喷枪控制进行了调整。从运行后的数据来看,在锅炉满负荷(600MW)运行时,热解炉系统满足氮氧化物排放低于50mg/m³且氨逃逸低于3μL/L的要求,炉内尿素热解完全,无结晶出现。采用炉内气气管式换热器代替电加热器作为热源,每年可节省电费约570万元,不到半年即可收回投资成本。项目的顺利实施为尿素热解系统的超大型化应用积累了更多经验。     

多孔管结构对柴油机SCR流场和催化特性影响的研究

针对催化器前端3种不同结构的多孔管建立CFD数值计算模型,进行柴油机尿素选择性催化还原(urea-SCR)系统的流动和净化效果的模拟,分析了A25工况和标定工况下不同多孔管结构对压力分布及压力损失、流场分布、氨气分布均匀性、NOx转化率的影响。结果表明:添加多孔管前后及不同多孔管结构对流场和催化特性的影响均不同,其中多孔管2对流场分布、压力损失、氨气均匀性和NOx转化率的影响最明显,压力损失达到了1.2kPa,NOx转化率提升了8%左右。试验结果与模拟计算的数值误差在合理范围,验证了模拟计算的准确性和结构设计的合理性。     

脱硝系统稀释风量下降尿素结晶原因及处理

随着环保要求越来越严厉,为了降低氮氧化物的排放,火力发电厂采用尿素热解法选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺也越来越普遍,而热解炉尿素结晶会导致整个脱硝系统无法正常运行,以山西漳电大唐塔山发电公司#1机组脱硝热解炉尿素结晶为案例,分析了SCR尿素热解炉尿素结晶的原因,提出了在运行中有效治理结晶问题,希望对热解炉尿素结晶...     

燃气热水锅炉炉内空气动力场稳定性分析

为研究燃气热水锅炉炉内动力场的稳定性,采用计算流体力学软件Fluent中的标准k-ε湍流模型分析15%、27%、48%和100%负荷4种工况下的炉内压力、速度和烟气流动特性。研究表明:燃气炉内烟气流动较为复杂,存在明显的流动不畅区域,涡流较多,烟气流动阻力较大,其中换热管区域压降比λ约52%;负荷变化时,应尽量减少出口负压,不应高于-400 Pa;换热管入口截面烟气速度存在较大差异,V_(max)/V_(min)约为3~7,且随负荷增长而增大。     

火电厂烟道的CFD模拟及结构改进

以某火电厂锅炉尾部烟道为研究对象,运用CFD仿真计算技术,对锅炉尾部烟道进行建模计算,分析了改进前后烟道流场及阻力分布。结果表明:该电厂原有烟道A、B侧增压风机出口至二级烟冷器前烟气流动阻力为944 Pa,现场试验测试该段烟道阻力为890 Pa,相对误差为6%,模拟计算压力数据与现场试验测量压力数据结果基本吻合,且该段烟道内流场分布不均匀,烟气流动过程中存在很多涡流区域。提出四种改进方案：方案一取消上升段烟道,将烟道置于地面;方案二在方案一的基础上,在两侧烟气汇合处及弯头处增加导流板;方案三由烟气中间汇合改为单边汇合;方案四采用圆形烟道。四种改进方案可分别将该段烟道阻力降至500、400、317和105 Pa。方案三及方案四对于烟气阻力降低的效果较明显,但方案四烟气流速均匀性分布效果较差。综合阻力及速度分布情况来看,改进方案三更加合适。     

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。     

900t/d高热值生活垃圾焚烧炉炉体结构的数值模拟研究

采用数值模拟的方法,针对某台900 t/d高热值垃圾焚烧炉,研究前后拱角度、烟道位置对炉内燃烧过程、温度场、速度场、烟气主要组分分布及污染物排放特性的影响。结果表明:适当降低前拱角度有利于气流扰动和混合,强化传热和提高燃料燃尽率,提高后拱角度有利于增加烟气停留时间,促使热解后的可燃气体燃烧充分,提高热效率。前拱角度为21°,后拱角度为35°时炉内获得最佳的流场分布。烟道上移将增大炉膛容积,降低容积热负荷,出口烟气温度降低。烟道下移,炉膛容积减小,烟气在炉膛内的停留时间降低,烟道温度升高。烟道左右偏移容易造成温度场分布不均、水冷壁高温腐蚀等现象。从烟道模型中得到了最佳气流分布场和低的排放值。     

塔式锅炉炉内烟气流动的非线性特性分析及热偏差控制

为研究炉内烟气非线性流动的初值依赖特性问题,从具有对称结构的塔式四角切圆锅炉中抽象出一个几何结构和边界条件完全对称的三维简化锅炉模型,采用数值模拟研究了同时启动、对角启动和顺序启动3种启动方式对炉内流场、温度场及炉膛出口处热偏差的影响,并分析了各截面的速度场、温度场、速度分布不均匀系数和温度偏差系数。结果表明：相较于传统的四角同时启动方式,采用顺序启动和对角启动方式能够改善炉内烟气流场和温度场的偏斜情况,并能有效减小炉膛出口处的热偏差。     

600MW超临界循环流化床锅炉运行优化试验研究

在600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉上完成了一系列试验。试验包括60 m高CFB冷模试验、600 MW超临界CFB锅炉炉内(包括外循环系统)燃烧与传热均匀性试验以及水冷壁传热特性试验,分别研究了60 m高CFB冷模试验提升管内气固浓度分布、给煤均匀性对600 MW超临界CFB锅炉炉膛出口烟气成分均匀性的影响、二次风射程随负荷变化规律;分析了100%负荷下600 MW超临界CFB锅炉水冷壁汽水温度分布特性,并通过水冷壁背火侧壁温分析了水冷壁壁面气固流动特性、热流密度特性。通过这些试验研究发现炉膛上部(距布风板40 m以上)气固浓度随着炉膛高度的增加仅轻微增加;炉膛底部风煤混合对炉膛出口的烟气成分有强烈影响;通过测量水冷壁背火侧壁温可以分析获得炉内水冷壁壁面附近多项热力参数。     

锅壳式油气炉的排烟温度和烟气阻力简易计算方法

一、前言锅壳式油气炉的受热面主要由炉胆和烟管(光管或螺纹管)组成,结构比较简单,传热特征单一;同时,燃料特性的变化也不如固体燃料(如煤等)那样复杂。因此,作者利用油气炉的这些特点,将其复杂的热力计算和烟气阻力计算过程加以简化,向锅炉设计人员提供一套锅壳式油气炉的排烟温度和烟气阻力简易计算方法。     

循环流化床锅炉低氮燃烧的CPFD数值模拟

针对某75 t/h循环流化床锅炉炉膛出口NOx排放超标问题进行分析探讨,以合理的低氮燃烧控制技术为主,辅以SNCR烟气脱硝技术,争取达到NO x超净排放要求。采用CPFD计算方法对循环流化床锅炉炉膛内的气固流动和燃烧特性进行数值模拟,运用低过量空气燃烧法和空气分级技术对锅炉进行低氮燃烧控制,研究一、二次风配比、二次风射流、过量空气系数、循环倍率和颗粒粒径等因素对炉内燃烧及NO x排放的影响。结果表明:通过低氮燃烧控制后,炉内速度场和温度场分布均匀,炉膛出口处烟气流速增加,炉膛平均烟温和出口氧浓度降低,还原性气体CO浓度和优化前基本相同,炉膛出口NOx浓度降低,减排效果显著,为以后的锅炉运行提供实际指导经验。     

低热值煤层气部分预混式旋流燃烧器结构优化研究

针对低热值煤层气部分预混式旋流燃烧器,通过加装钝体对其结构进行了优化研究,采用数值分析的方法考察了钝体对燃烧器出口速度、温度及甲烷浓度分布等的影响规律.研究表明:在燃气管外壁上加装钝体可以提高燃烧器的部分预混效果,缩短火焰长度;在支撑管出口加装钝体可以提高燃烧器出口气流的射流刚性,使炉内温度分布趋于均匀,同时提高回流区卷吸高温烟气的能力和范围,在喷口出口形成稳定的高温区.通过加装两部分钝体的方法,对燃烧器进行局部优化改进后,燃烧器在保证射流刚性的同时达到良好的燃烧稳定性;燃烧器出口轴向速度梯度和温度随出口钝体锥度的增大而提高,出口钝体锥度应选择34.21°为宜.     

2×660MW机组锅炉脱硝还原剂型式选用对比

本文通过对某2×660MW机组锅炉脱硝用还原剂制取型式(尿素水解制氨、尿素热解电加热器制氨、尿素热解烟气-空气换热器制氨)进行对比,得出尿素热解烟气-空气换热器制氨可大大降低制氨过程电耗。因还原剂制取系统在锅炉低负荷工况下应可靠、稳定运行,该方案需要同时备用电加热器。     

半干法脱硫中应用蒸汽相变促进细颗粒脱除

在喷雾干燥烟气脱硫系统中进行了应用蒸汽相变促进细颗粒脱除的试验研究:通过向脱硫反应后的湿烟气中添加适量蒸汽,形成细颗粒凝结长大所需的过饱和水汽环境,进而由高效除雾器脱除凝结长大的含尘液滴。细颗粒数量浓度及粒径分布采用电称低压冲击器(ELPI)实时测量。考察了喷雾干燥烟气脱硫操作条件(如Ca/S、浆液量)及蒸汽添加量对细颗粒脱除效率的影响,结果表明:部分浆液滴和脱硫反应产物可随烟气排出脱硫反应塔,导致细颗粒数量浓度增加;在半干法脱硫工艺中应用蒸汽相变可促进细颗粒脱除,脱除效率随蒸汽添加量增加而提高,如蒸汽添加量为0.08kg/m3时,细颗粒数量浓度脱除效率可提高到55%以上;脱硫操作条件对蒸汽相变效果有较大影响。     

基于PSO算法的SCR尿素热解动力学参数优化

在Ebrahimian模型基础上,采用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对尿素热解过程动力学参数进行了优化,以提高柴油机选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统尿素热解动力学模型精度,实现还原剂氨气生成及尿素结晶现象准确预测。优化结果表明:PSO算法是一种有效的尿素热解模型动力学参数优化方法;优化后的尿素热解动力学模型相比优化前具有更高的精度,可以实现对尿素热解过程更准确的计算;优化后的模型在异氰酸生成预测方面误差略有增加,但是仍可以较好地反映尿素热解过程中异氰酸及氨气的变化趋势。     

氢氧化钾催化木屑热解特性影响研究

为了考察钾盐催化剂对生物质热解特性的影响,实验以木屑为原料,采用浸渍方法加入不同质量KOH,干燥和粉碎后进行热重和热解实验。实验中使用热重分析仪对样品进行热重实验,采用Starink法进行动力学分析,使用自行搭建的固定床热解炉研究热解温度和KOH添加量对木屑热解的影响。热重结果表明,加入KOH后热解温度降低,改变了木屑热解路径,降低了热解失重速率。动力学分析结果表明,加入KOH后使木屑主要热解区间表观活化能降低。热解实验结果表明,加入KOH后,木屑热解产物中热解油产率降低,热解合成气和半焦产率增加。热解产物经分析发现,加入KOH后,热解合成气中氢气含量显著增加,热解油品质有所改善,低KOH添加量对半焦孔隙结构影响较小,高KOH添加量使半焦的孔隙更加发达。     

220t／h燃油锅炉炉内气体流动冷态模拟试验研究

本文利用热态模化的方法，通过冷态模拟试验，预测一台２２０ｔ／ｈ燃油锅炉经油焦混烧改造后的炉内冷态气流特性。试验结果表明，锅炉油焦混烧改造后，侧墙高温烟气的引入未对炉内流场造成不利影响，炉内气流分布均匀，基本符合实际运行的要求。说明该改造方案在对原有锅炉改动较小的情况下实现油焦混烧，经济可行，且为此类锅炉燃料混烧改造提供了试验依据。     

再循环风机在热风炉中的作用

目前，在粮食烘干装置中普遍采用热风炉作为供热设备。我厂生产的热风炉由燃煤炉、换热器、鼓风机、再循环风机、除尘器及弓讯机等部分组成。换热器用钢架支撑，可布置在燃煤炉上方，也可布置在沪后或两侧，用烟道和燃煤炉连接。换热器由管板、螺纹姻管和壳体组成。烟气在管内纵向冲刷．空气在管外横问冲刷。燃煤炉采用链条炉排，燃料在炉膛中绝热燃烧，热烟气经烟道进入换热器。再循环风机将经热交换后的烟气（18O℃）由换热器出口引入炉膛尾部。使之与从炉膛来的1450℃的高温烟气混合，混合后烟气（750℃）进入换热器进行热交换。循环烟…