焦炉蓄热耦合SNCR+SCR脱硝特性数值研究

针对当前焦炉烟气脱硝应用选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)或选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)存在的问题,建立具有喷氨空间的新型蓄热室内耦合SNCR+SCR的三维模型.通过数值模拟方法,优化和评价不同蓄热材料...     

SCR 脱硝系统导流板优化数值模拟

利用 ANSYS FLUENT 14.0软件,研究了某电站锅炉选择性催化还原（selective catalytic reduction, SCR）脱硝系统导流板优化的数值模拟,进行了15个不同导流板布置情况下的数值模拟,得到了不同布置方案下催化剂表面烟气速度相对偏差值。通过数值模拟优化方法,找到最佳导流板布置方案。     

SCR脱硝系统的反演积分滑模控制方法研究EI北大核心CSCD

由于选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统具有大惯性、非线性以及不确定性的特点,使得常规PID控制方案不能较好地实现SCR脱硝系统的控制。为此,该文提出将基于反演算法的积分滑模控制方案应用于SCR脱硝控制系统的内回路中,同时采用果蝇算法改进的粒子群寻优算法获得反演积分滑模控制器的最优参数。在不同机组负荷情况下的设定值跟踪和抗干扰实验表明,所提控制方案的控制效果优于常规PID控制及积分滑模控制。由蒙特卡洛仿真结果可知:相比于常规串级控制结构,基于反演积分滑模控制的SCR脱硝控制响应速度更快、抗干扰能力更强、鲁棒性更好,且具有很好的动态性能与稳态性能。     

脱硝反应器烟气整琉格栅琉场数值模拟研究

脱硝反应器内流场均匀与否关系到脱硝系统的实现,而决定反应器内流场均匀性的关键在于催化剂床层上部导流装置的性能.应用计算流体力学软件CFD,通过改变导流板间距、导流板长度、与Z轴的夹角(垂直轴)以及第1块导流板距反应器边壁的距离,对烟气整流格栅进行模拟,从而分析烟气整流格栅结构参数对反应器流场分布的影响.结果表明,第1块导流板距反应器边壁距离的改变对流场性能影响很弱,可以忽略;各结构参数取值存在一个使反应器流场最佳的范围;原始方案在均匀性、烟气速度矢量指标、压降中均最优,可作为设计基准.     

水泥窑炉窑尾烟气NOx碳热还原数值模拟研究EI北大核心CSCD

烟气碳热还原是减少燃煤水泥窑炉NO_(x)排放的有效方法,围绕该方法在水泥窑炉领域的实际应用,该文以宁夏某水泥公司的2500t/d水泥窑炉生产线为研究对象,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对水泥窑炉窑尾烟气NO_(x)碳热还原进行数值模拟。系统探究水泥窑炉C5出口烟气初始O_(2)含量、烟气初始温度以及给煤速率等因素对烟气碳热还原效果的影响规律。模拟结果表明:随着烟气初始O_(2)含量降低,NO_(x)还原效率逐渐升高,但是换热效率变差;烟气初始温度在1023.15~1123.15K范围内时,随着烟气初始温度升高,NO_(x)还原效率先降低后升高;随着给煤速率增加,NO_(x)还原效率逐渐升高。综合考虑,烟气初始O_(2)含量以控制在1%左右为宜,而烟气初始温度为1048.15K时较为理想,综合考虑烟气/生料的温升与NO_(x)还原效果,给煤速率控制在700kg/h比较合适。该文研究结果可为烟气碳热还原技术在水泥窑炉的实际应用提供一定理论指导和参考。     

泄洪洞下游低频噪声数值模拟预测研究北大核心CSCD

针对泄洪洞泄洪时下游环境中的低频气压脉动强度预测问题,通过紊流数值模拟,分析了泄流流速分布特征,开展了涡结构识别,研究了涡量脉动特性,并结合涡声理论对如美水电站多洞联合泄洪工况进行了泄洪诱发低频气压脉动预测。结果表明:涡结构主要分布在泄流水舌入水点及其下游,即水流剪切作用剧烈的部位,水垫塘存在大量的发卡涡和马蹄形涡等大尺度涡结构;涡量脉动在0~2 Hz范围内存在多个优势频率,泄洪涡量脉动可能诱发相应频率的低频气压脉动;各工况下预测声压级最高可达140 dB以上,但声波在水-气界面及雾化液滴耗散作用下,水垫塘周边1 km范围内,衰减后的低频声压级最大约122 dB。     

SNCR/SCR联合脱硝运行调整试验研究

介绍了SNCR/SCR联合脱硝在410 t/h电站锅炉的应用,通过锅炉不同工况下的试验调整,研究了锅炉脱硝系统的喷氨层数、喷氨量、投入磨等不同组合对锅炉整体脱硝效率的影响,通过现场试验分析锅炉在不同工况下的脱硝最佳状态,最终实现锅炉脱硝系统经济高效运行.     

基于热管的储能锂电池散热特性数值模拟研究EI北大核心CSCD

针对大规模集成储能锂电池的温度一致性需求,提出一种基于热管的散热结构,包括导热铝箱和热管。选取储能锂电池包作为研究对象,建立三维产热模型。采用数值模拟的方法,首先确定热管最佳布置方式;再通过正交试验法探究散热结构中各因素对电池温度影响的重要性,并进行参数选优;最后探究热管冷凝段对流换热强度对电池温度的影响。结果表明:1)与其他布置方式相比,当蒸发段沿电池宽度方向且冷凝段双侧布置时,电池具有最优的均温性;2)各因素对电池最高温度的影响重要性依次为:电池容纳腔X方向壁厚>热管数量>电池容纳腔Y方向壁厚>导热铝箱底部厚度;3)增强热管冷凝段处的对流换热后,电池最高温度有所降低,但电池均温性也会变差。研究结果可为储能用锂电池散热结构设计提供指导。     

流化床模拟烟气中喷射混合还原剂脱硝反应研究

为适应流化床锅炉负荷、温度变化大等复杂工况,研究了氨与煤制合成气构成的混合还原剂的脱硝反应特性。通过机理模拟分析发现,添加合成气后还原剂能显著降低脱硝温度并提高脱硝效率;高氨用量搭配低浓度合成气、低氨用量搭配高浓度合成气将有最佳的脱硝效率;在保证相同脱硝效率时,使用混合还原剂能减少氨用量;为保证脱硝效率和限制氨逃逸量,反应温度需略高于最佳脱硝温度。氧气使得脱硝反应在较低温度下(800～1050℃)进行,并且氧气浓度越高,反应温度窗口越窄,脱硝效率越低;添加合成气能够减小氧浓度变化带来的这些差异。停留时间主要影响较低温度时的反应。停留时间越长,反应温度窗口越宽,脱硝效率越高;加入合成气后可以缩短反应停留时间。合成气与氨气之间可形成较强的协同作用,共同促进脱硝反应的进行,比单独喷氨或单独喷合成气效果更好。     

100MW燃煤火电机组SNCR脱硝技术改造

分析比较了选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝技术,在此基础上,针对柳林电厂100MW机组氮氧化物排放超标问题,阐述了选用SNCR烟气脱销技术的原因,以及实施要点和效果。     

烟气脱硝SCR氨喷射系统调整效果评估

以某火电厂氨喷射系统（AIG）改造为例,通过数值模拟计算,对AIG调整方案的效果进行了评估。结果表明将AIG改为具备双向调节功能后,有利于氨的均匀分配,对于烟气流速不均具有更好的适应性。脱硝反应器出口截面NOx分布相对标准偏差由40%降低至15%以内。可改善脱硝装置喷氨合理性,一定程度上延长催化剂使用寿命,消除反应器出口氨逃逸浓度局部过高的现象,降低了下游空气预热器硫酸氢铵（ABS）腐蚀的风险,对火电厂实现NOx超低排放具有一定贡献。     

燃煤锅炉SNCR脱硝技术应用研究

选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统简单,操作方便,是一种经济实用的NOx脱除方法。某电厂自2007年在4台410t/h燃煤锅炉上陆续加装了SNCR脱硝系统。介绍了SNCR烟气脱硝技术的脱硝原理和基本系统构成、应用效果,以及SNCR烟气脱硝技术在实际运行中出现的问题和改进措施。性能测试表明,投入SNCR系统后,在氨逃逸量不大于10ppm时,脱硝效率大于35%。     

35t/h链条炉SNCR脱硝特性的试验研究

对一台35 t/h链条炉进行了SNCR(选择性非催化还原)过程的试验研究。结果显示:以尿素为还原剂的脱硝率比氨水高4%~10%,但随着锅炉负荷的增加,氨水脱硝率下降的梯度较平缓;氨氮比一定时,加大还原剂的喷射流量可以提高脱硝率;氨基与氮氧化物混合程度的好坏影响着脱硝效果;温度是影响SNCR技术脱硝程度的重要因素,制约着喷枪的布置位置及方式。本试验条件下,链条炉的脱硝率在13%~32%之间,初步验证了中小型工业链条炉上采用SNCR技术是可行的。     

太阳能电池板自然通风冷却系统流动与传热的数值模拟EI北大核心CSCD

为解决光伏板工作温度制约其转换效率和寿命的问题,提出一种新型自然通风冷却电池板技术,采用Fluent2020R2软件模拟研究4种结构尺寸的自然通风冷却系统内的流动与换热过程,4种结构尺寸1、2、3和4的区别在于其对应冷却系统的支撑板和导流板尺寸不同。通过模拟研究发现:1)采用自然通风冷却技术可以降低太阳能电池板的工作温度,结构尺寸3的太阳能电池板平均工作温度最高为355.4 K,其次是结构尺寸2为354.1 K和结构尺寸1为352.4K,结构尺寸4的太阳能电池板平均工作温度最低为351.2K;2)优选的结构尺寸4的冷却系统在典型炎热干旱地区(新疆哈密)应用时,其在1、4、7、10月份下的冷却平均温降分别为:4.6 K,12.1 K,13.3 K,7.3K;出口最大风速分别为:0.30 m/s,0.34 m/s,0.4 m/s和0.31 m/s。可见,结构尺寸4对太阳能电池板的冷却效果最好,可将电池板的平均温度最大降低13.3 K。     

基于改进相变模型的重力热管传热特性数值模拟EI北大核心CSCD

基于改进相变模型和工质饱和蒸汽压关系式对重力热管相变传热过程进行数值模拟,通过与文献结果和该文实验数据的对比,分析了冷凝过程质量转换时间松弛因子(冷凝系数)和相变判据对模拟结果的影响。结果表明:通过对冷凝系数的优化促进了热管启动过程的热质平衡,合理控制冷凝系数的变化速率可显著降低计算域质量偏差,并提高管壁温度模拟精度;饱和温度对热管蒸发段壁面温度影响最大,对冷凝段壁面温度影响最小,同等条件下低于合理取值的饱和温度将导致更大的管壁温度模拟偏差;采用工质饱和蒸汽压关系式作为相变判据能获得合理的饱和温度,模拟结果与实验值具有良好的一致性;基于改进模型的数值模拟结果直观再现了热管内部相变传热传质过程。结果可为热管相变传热数值模型的优化改进提供指导,有助于加深对热管内部传热机理的认识。     

添加煤气化合成气的SNCR脱硝反应实验与机理研究

新国标对氮氧化物(NOx)的排放有了更严格的限值,利用煤气化合成气作为选择性非催化还原反应(SNCR)的添加剂可以显著改善氮氧化物的脱除效果。选择两种典型的气化合成气作为SNCR反应的添加剂,对其过程进行了理论分析和实验研究,同时对脱硝机理进行了简化。结果表明合成气可以有效地提升SNCR反应脱硝的效果:添加900ppm合成气时,合成气1#的最佳温度窗口约为780℃,温度区间为710~940℃,合成气2#的最佳温度窗口约为770℃,温度区间为730~890℃,窗口较为窄小,两种合成气与无添加剂的SNCR反应相比,最佳反应温度降低了约150℃,脱硝效率约提升8个百分点;最适反应温度随着浓度的降低呈现升高趋势;最高脱硝效率均可以达到80%;合成气1#作为添加剂的总体脱硝效果略优于合成气2#。同时,简化出的包含33种物质,99个反应的机理模型与复杂反应模型结果符合较好,计算速度可以提升4倍以上,可以预测出反应情况。     

关于烟气脱硝的SNCR工艺及其技术经济分析

对烟气脱硝的选择性非催化还原技术进行了介绍。选择性非催化还原技术(SNCR)是一种建设周期短、投资少、脱硝效率中等的烟气脱硝技术。它比较适合于对中小型电厂锅炉的改造。SNCR技术和其他脱硝技术的联合应用可在较低投资成本下进一步降低NOx的排放     

SNCR脱硝技术在300MW机组的应用

介绍了黄埔电厂选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统的原理,叙述了 SNCR在黄埔电厂的应用改造情况,分析了SNCR运行中容易出现的问题,并提出了相应的防控措施.     

电站锅炉SNCR应用优化的实验与模化研究

在某电厂75 t/h四角切向燃烧的煤粉锅炉,进行低NOx运行的SNCR试验调试,并进行了数值模拟分析.研究发现数值模拟与实测数据符合较好.关于SNCR的优化研究表明:SNCR运行工况中的最优氨氮比为2.0;SNCR采用单独上层喷氨,与上下层混合喷射或单独下层喷射两工况相比,有更高的脱硝效率:在深度空气分级SOFA配风4...     

SCR脱硝反应器流场优化及积灰预测

火电厂SCR反应器内部积灰现象是影响脱硝性能和安全运行的重要因素。针对火电厂运行过程中出现的脱硝反应器内部积灰问题,通过数值模拟的方法,研究了反应器内部的飞灰分布特征,并通过流场优化,在第三拐角处添加导流板数量,对反应器内部的烟气和飞灰浓度分布进行优化调整,降低了催化剂层前流场和飞灰浓度场的不均匀性。