基于CFD的选择性催化还原烟气脱硝流场优化

SCR反应器内流场的均匀性直接影响还原剂与NO_x的混合效果,从而影响脱硝效率。喷氨格栅(AIG)上游截面和首层催化剂入口截面的标准速度偏差是衡量SCR反应器内流场均匀性的重要指标。应用Fluent18.0软件对某660MW超临界燃煤机组的SCR反应器内烟气流动情况进行模拟,采用不同形状的导流板对SCR反应器内弯头和变截面处的"低速三角区、高速冲刷区和低速回流区"进行优化。优化结果表明,采用不同形状的导流板可以有效抑制烟道弯头和变截面处速度分离的现象。空塔时,AIG上游标准速度偏差57.91%,催化剂入口标准速度偏差为90.45%;优化后,AIG上游标准速度偏差为9.48%,催化剂入口标准速度偏差为8.74%。     

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.     

双变截面SCR脱硝系统速度场及浓度场优化研究

针对某电厂1 000 MW塔式锅炉SCR脱硝系统首层催化剂速度场和浓度场相对标准偏差系数较大的问题,建立了其SCR脱硝系统的三维模型,并通过数值模拟研究了该系统双变截面烟道处导流板的布置方式对流场的影响规律。通过比较不同导流板方案下的结果,对其烟道结构进行改造,得到了最佳的导流板布置方式,确定了喷氨格栅的合理尺寸。结果表明:通过分区喷氨的方式将首层催化剂的氨气浓度相对标准偏差系数降至2.32%,保证了催化剂各孔道反应物的均等分布,提高了脱硝效率。     

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.     

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。     

生物质锅炉SCR外置烟道导流板设计仿真研究

为优化SCR外置烟道内的烟气流场,开展了导流板设计的仿真研究。计算结果表明,初始设计方案下脱硝反应器入口的速度不均匀系数高达93.7%。基于数值仿真结果与理论分析,确定了合理的导流板布置方案。优化后,SCR外置烟道阻力为69.4 Pa,脱硝反应器入口速度不均匀系数下降至14.7%。给出的SCR外置烟道的导流板优化方案,可为流场优化的工程设计提供技术指导。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

SCR反应器流场数值模拟

本文对某锅炉的SCR反应器进行简化建模,利用计算流体力学软件Fluent在计算工况下对SCR反应器的流场进行了冷态数值模拟,并对模拟结果进行分析。同时提出了对反应器流场均匀程度的评价指标。根据流场模拟结果设计了导流系统,通过分析验证了导流系统的使用对反应器流场具有很明显的优化效果。改变导流板的布置方式,包括改变其长度、数量及位置,通过数值模拟探究了变导流板布置对反应器流场的影响。接下来,对导流板进行形状改变,并提出了一种可以加强转弯后气流均混效果的锯齿形导流板结构。通过对比,发现该结构的使用可以使SCR反应器流场速度均匀性和氨浓度均匀性得到非常好的优化效果。     

导流板影响SCR脱硝烟道气动性能数值研究

为研究300MW电厂SCR脱硝烟道内部气动流场,采用数值模拟方法,在获得原始流场烟气分布规律的基础上,分析了入口段扩张流道导流板对速度场的影响。结果表明:导流板可以很好的改善扩张流道内烟气的流动性能,一定程度上均化了催化剂前的速度分布,随着导流板数量的增加,扩张流道出口的速度偏差系数逐渐减小,而催化剂前的逐渐增大,其中在减小反应器中间高速区方面,最佳方案为Case 2。     

基于响应面法的SCR流场优化设计与数值模拟

为了降低气流进入SCR反应器的速度分布偏差,优化脱硝系统内部流场,采用数值模拟的方法,以国内某600 MW锅炉脱硝系统为原型,按照1:1的尺寸构造数值模拟几何模型,通过响应面法制定多种不同方案来进行模拟研究。模拟结果表明:脱硝系统不加装导流装置时,第一层催化剂上方1m处气流速度分布偏差为52.21%;当加装导流装置并采用最优方案后这一指标降低为10.6%,且导流板D对于气流均匀性的影响最为明显。最后通过搭建1:20实验台模型进行验证实验,实验结果与模拟结果一致,对于脱硝系统导流装置的布置安装有一定的指导意义。     

SCR脱硝优化概述

针对出现问题的SCR脱硝系统,采用SCR脱硝优化技术如:降低进入反应器内的飞灰含量、优化现有SCR脱硝系统流场、优化SCR脱硝喷氨控制系统等,可有效减缓催化剂磨损、堵塞,提升截面流速分布均匀性、氨浓度分布均匀性,降低氨逃逸等目标,最终使SCR脱硝系统节能稳定运行。     

余热锅炉入口烟道数值模拟

余热锅炉入口烟道的不同结构对其速度场的分布会产生重要的影响.采用标准 k-ε两方程模型,对入口烟道的第1段仰角及其长度、入口烟道的总长度的改变以及加装导流板等情况进行了速度场的数值模拟.结果表明这些因素之间存在优化组合,使出口截面的速度分布趋于均匀,加装导流板可明显改善入口烟道内及其出口截面的速度分布均匀性.     

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,...     

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.