水泥窑用SCR脱硝反应器的模拟优化

随着氮氧化物的减排标准逐年严格,加快对选择性催化还原方法(SCR)的研究,提高烟气脱硝效率是水泥行业的当务之急。选用一款CFD软件对某日产5 000t级水泥熟料生产线初步设计的SCR脱硝反应器进行数值模拟研究,选用湍流模型、多孔介质模型对SCR反应器的流场进行模拟计算;运用组分输运模型和离散相(DPM)模型模拟NH_3与烟气的混合过程,研究喷氨面位置、喷氨口个数对混合过程的影响。结果表明:在烟道弯管处设置导流板,能有效地改善反应器内烟气流场,较优方案的烟气流速偏差仅为6.95%;喷氨面与催化剂层的距离及喷氨口个数都能影响NH_3与NO_x的混合。     

脱硝系统运行调整试验分析

锅炉脱硝系统改造后,存在NOx排放达不到环保要求,受热面的磨损加剧,空气预热器结垢严重等问题.通过对脱硝系统进行运行优化调整试验,对SNCR喷枪及SCR喷氨格栅的开度和喷氨量进行了调整,使机组的NOx排放指标达到环保要求,提高了脱硝效率并减少了氨逃逸,有效地缓解了SCR下游设备的NH4HSO4沉降及堵灰状况,为同类型机...     

SCR脱硝系统喷氨隔栅优化调整试验研究

燃煤电厂超低排放改造后,存在SCR出口氨逃逸高于设计值且分布不均匀、空预器烟气侧阻力持续上升等问题,文章针对以上问题对SCR脱硝系统喷氨格栅优化调整进行试验.试验表明,通过有针对性地调节喷氨格栅开度,使得SCR装置的总尿素溶液用量下降,平均氨逃逸保持在6ppm左右,有效地降低了空预器堵塞的风险.     

基于现场实际情况的一种喷氨优化方法的探讨及应用

针对某电厂600 MW燃煤火电机组SCR脱硝系统出口NO_x分布均匀性差、氨逃逸率较大等问题,对脱硝系统喷氨格栅喷氨量进行优化调整。调整后,脱硝系统A、B两侧出口NO_x浓度标准偏差分别从66.2%和91.9%下降至12.9%和14.9%,脱硝系统出口NO_x均匀性得到明显改善,氨逃逸有所降低,对保障尾部烟道设备正常运行具有重要意义。     

超超临界锅炉喷氨优化与调整

某厂超超临界燃煤火电机组已完成超低排放改造,实现烟尘、SO₂和NO_x排放浓度远低于10 mg/Nm³、35 mg/Nm³和50 mg/Nm³。但锅炉中脱硝系统氨逃逸过大,导致脱硝系统后面的烟道内空预器及低温省煤器堵塞严重,严重影响了机组运行安全。通过测量该锅炉SCR反应器出口NOx浓度及氨逃逸量等参数,基于实测数据分析对锅炉喷氨量进行优化调整,降低SCR反应器出口氨逃逸量,从而有效缓解空预器及低温省煤器的堵塞状况,保证机组的高效安全运行。     

某300MW燃煤锅炉选择性催化还原脱硝导流系统的分析

为探究某300 MW燃煤锅炉选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)脱硝系统内烟道导流方案的可行性,利用FLUENT 6.3软件,对该导流方案下SCR系统的流场和氨浓度分布进行数值模拟研究.结果表明:烟道截面变化以及弯头偏转导致系统流场严重不均,且现有导流系统导流效果较差,AIG下游截面最大速度偏差达31.25 m/s,反应器入口速度也存在偏差,且尾部烟道内流场不均,会对下游设备产生影响;系统流场不均导致氨浓度不均,AIG下游截面氨的浓度偏差达60.0%,反应器入口截面氨的浓度偏差达38.4%,大的浓度偏差严重影响系统的脱硝效率,且反应器出口氨逃逸量达5.266 ppm,这会对大气造成二次污染.这些研究结果可为燃煤锅炉选择性催化还原脱硝导流系统的改进提供参考.     

300MW燃煤锅炉烟气SCR脱硝系统流场的数值模拟与优化设计

SCR脱硝反应系统中烟道及其导流板的结构与布置对催化剂进口截面上烟气流场及氨浓度场的分布具有重要影响.为优化某台300MW燃煤锅炉脱硝反应器中的流场与氨浓度场分布,设计了4种导流板方案,运用数值模拟方法,研究BMCR工况各方案条件下催化剂进口截面上的烟气流场与氨浓度场分布特性,确定最佳的烟道与导流板布置方案,使催化剂进口烟气速度分布与氨浓度分布标准偏差均控制在设计标准偏差范围内,达到设计要求.     

脱硝系统喷氨控制技术研究现状与展望

对SCR脱硝系统喷氨控制技术的研究进展进行了综述,简述了喷氨控制技术中常规PID控制方式及多种先进控制算法的工作原理,优化技术创新点和研究现状,并对脱硝系统喷氨控制技术的发展方向进行了展望.     

脱硝系统改造后炉膛负压波动原因分析及对策

选择性催化还原法(SCR)是目前燃煤电厂普遍采用的烟气脱硝技术,锅炉加装SCR脱硝装置后易出现空预器堵塞、炉膛负压异常波动等问题。以某燃煤机组为例,对空气预热器进出口压差、炉膛负压、入炉煤质、机组运行工况等进行综合分析,发现炉膛负压异常是由于锅炉进行SCR烟气脱硝时空气预热器发生局部堵塞,其根本原因为SCR装置过量喷氨或局部过量喷氨造成大量氨逃逸所致。并在分析原因的基础上提出治理对策。     

水泥炉窑SNCR-SCR联合脱硝中试实验研究

以水泥炉窑氮氧化物（NO_x）脱除为研究对象,分析烟气温度、入口NO_x质量浓度、氨氮摩尔比（NSR）、催化剂装载量和积灰时间等对选择性催化还原脱硝技术(SCR)性能的影响,研究水泥炉窑SNCR-SCR联合脱硝工艺. 依托浙江省某水泥熟料生产线,通过在已配套的SNCR脱硝装置后端引入SCR反应器深化烟气脱硝过程,建立体积流量为10 000 m³/h的SNCR-SCR联合脱硝系统. 结果表明,在烟气体积流量为10 000 m³/h,入口温度为340 °C,入口NO_x质量浓度为200~320 mg/m³的条件下,选择NSR为0.85~1.00、催化剂用量为8.1 m³时,SCR处理系统出口NO_x排放质量浓度为23.4 mg/m³,氨排放质量浓度为0.98 mg/m³,SCR系统脱硝率可达90.4 %. 中试实验NO_x的排放质量浓度、氨排放质量浓度均远优于《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915—2013）的规定,证明可实现水泥炉窑烟气氮氧化物的超低排放.     

660 MW 机组 SCR 脱硝板式催化剂磨损分析

针对马鞍山当涂电厂660MW机组脱硝SCR(选择性催化还原)板式催化剂发生局部严重磨损的现象,文章依据多次实际测量的数据进行对比分析,发现磨损呈现规律性分布,并且与脱硝反应器内部结构相关联。通过冷态流场计算及灰场数值计算分析研究表明:催化剂局部严重磨损的主要原因是由于反应器的顶部梁结构布局不合理,造成烟气流量、流速分布不均,引起催化剂局部出现严重磨损。针对这一原因,文章提出通过移除脱硝反应器上方的积灰三角以及改变喷氨烟道上方导流板的直径和角度等措施来改善脱硝反应器中烟气的流速分布。数值模拟的计算结果表明,在相同的运行工况下,改善后的脱硝反应器中烟气流速的均匀性得到了显著的提高,有效抑制了催化剂局部出现严重磨损等不良现象的发生。     

大型火电机组SCR烟气脱硝技术探讨

选择性催化还原脱硝工艺是目前处理燃煤电厂大型火电机组氮氧化物的最主要方法。文章在介绍SCR工艺脱硝原理的基础上,较为详细地介绍了SCR系统构成、装置布置、催化剂的选择及运行控制注意事项,并对该工艺在大型火电机组中的应用前景进行了展望。     

基于状态空间的SCR催化剂简化模型瞬态特性

在重型车辆上使用选择性催化还原(SCR)降低氮氧化物(NOx)排放的方式己很普遍.为了模拟SCR系统瞬态特性,快速、有效地反映NOx排放水平,提出了一种基于状态空间的SCR催化剂简化模型.该模型运用低离散化和分段选择的策略,并引入状态空间的概念.在温度较低时(低于350℃)使用隐式方法来计算覆盖微分;在温度较高时(高于350℃),简化为一阶方法,更新覆盖率数据,从而掌握柴油机排放水平.这种简单而有效的简化模型,能快速(比欧洲瞬态循环(ETC)快80倍)、准确(精度达92%)地反映柴油机SCR系统的瞬态特性.     

某厂300MW燃煤锅炉SCR法烟气脱硝技术的应用

介绍了燃料燃烧过程中NOx的形成机理,结合某厂SCR法烟气脱硝项目,介绍了SCR法脱硝技术的工艺流程、主要系统、催化剂选型、SCR法烟气脱硝工艺的影响因素以及实际运行调节状况和运行中易出现的问题和注意事项。     

SCR脱硝系统导流板优化设置的数值模拟

根据某电厂SCR脱硝装置气流均匀性的设计要求,按1:1比例建立三维模型,划分网格后进行CFD仿真模拟,并根据模拟结果对比分析了速度相对标准偏差、最大烟气入射角度、温度最大绝对偏差、氨氮物质的量之比、系统压损5个参数,研究了关键位置导流板的优化设置规律。结果表明,在整个SCR脱硝装置烟道系统中,烟道入口处宜设置等间距导流板,以使气流均匀进入后部管道;烟道系统中任何有变径或变向的烟道均宜设置导流板,以防止气流偏向某一方;距离反应器最近处的烟道外形、导流板尺寸对气流均匀性影响最大;在反应器顶部加设干扰气流的小圆管,对改善局部区域气流均匀性有一定作用。     

SCR脱硝催化反应模型的建立与验证

为研究硫酸氢铵在低温选择性催化还原( selective catalytic reduction, SCR)催化反应器中的生成条件、沉积及富集规律和催化剂再生技术,设计和搭建参照实际低温脱硝工程的中试规模的SCR反应器系统。在实验过程中,不能准确测量出沿催化剂轴向或在反应截面上NH3或NOx质量浓度的分布情况,而该情况对实验研究是比较重要的。为此,采用化学反应动力学和计算流体力学建立了SCR脱硝催化反应模拟模型,通过在相同反应条件下分别设定不同氨氮比、温度,比对实验测量数据间的变化趋势与模拟计算结果的一致性,验证所建催化反应模拟模型的正确性。该模型可为分析研究硫酸氢铵在反应截面上或沿催化剂轴向的生成条件、沉积及富集规律提供数据支撑,同时也能用于实际SCR脱硝工程脱硝催化反应过程的模拟。     

粉煤灰基NH3-SCR脱硝催化剂研究进展

NH₃-SCR 是目前燃煤烟气脱硝最为有效的技术,其核心是催化剂的选择。粉煤灰廉价易得,含有一定的硅铝结构和孔结构,在经过负载及改性后用作催化剂呈现出良好的脱硝活性。本文探讨粉煤灰活性组分、制备方法、焙烧温度、前驱体等对脱硝的影响,介绍粉煤灰在 SCR 脱硝方面的研究进展。同时,针对粉煤灰的缺点对粉煤灰改性方法进行归纳,重点介绍酸改性和碱改性对催化剂性能的影响。此外,还简析了催化剂脱硝机理,详细介绍现阶段粉煤灰基脱硝催化剂的成型问题,其中挤压成型具有绝对优势而被大量研究。最后,指出粉煤灰基催化剂现有研究的不足和以后的研究方向,以期将其大规模应用于电厂脱硝,降低烟气脱硝成本。     

SCR钒基催化剂特性的台架试验

为了研究排气温度、空速、氨氮比等因素对选择性催化还原(SCR)钒基催化剂的催化特性和氮氧化物(NOx)转化效率的影响以及催化剂的储氨特性,进行了相关台架试验.结果表明,在不同区间内,温度和空速催化特性的影响是不同的,但在某些区间上影响很小,而排气温度对催化剂催化特性的影响要远大于空速对催化特性的影响.排气温度过高或过低均会抑制催化剂的活性,使NOx转化效率较低,温度为300～400℃的催化剂活性最好,在此区间的NOx转化效率最高可达95％以上.     

3D Simulation Research on Urea-SCR DeNO<em>x Catalyst for Diesel Engine

In order to reduce oxides of nitrogen (NOx) emanated from a diesel eng ine, a comprehensive urea selective catalyst reduction (SCR) DeNOx catalys t was modeled in which numerical simulations were used as a complementary tool f or the experimental investigations to make the design decisions, and hence short en the development process. In this approach, relevant conversion reactions were studied in 1D model, and the parameters obtained in this way were transferred t o 3D simulations. According to the results ...     

变截面倾斜烟道导流板对AIG入口流场的影响

结合某实际电厂选择性催化还原（SCR）系统,对该系统喷氨格栅（AIG）上游变截面烟道处导流板的布置进行研究,以优化AIG入口的速度流场分布.基于fluent软件,对带有变截面烟道的AIG上游的速度流场进行数值模拟,研究变截面处导流板等角度布置方案和变角度布置方案对AIG入口流场的影响,并分析流场分布变化的原因.结果表明,在等角度布置的条件下,导流板的引流作用使Z向两壁面处的速度分布随角度变化呈现相反的趋势,并在布置角度为64°时标准偏差系数Cv值最低达到15.4%,但靠近两壁面处的速度分布仍不均匀.针对这种情况对导流板进行了变角度优化布置,结果发现,优化方案可以提高两壁面处速度分布以及AIG上游整体速度分布的均匀性Cv值从15.4%降至12.4%.