检索结果-南通市图书馆

作者：高畅东南大学

学位级别：硕士

选择性催化还原(SCR)脱硝技术已经广泛应用于我国燃煤电站脱硝工程,但是随着燃煤电站NOx排放限值日趋严格,特别是实施超低排放以来,燃煤电站的SCR脱硝工程出现诸多问题,包括氨大量逃逸、空气预热器腐蚀堵塞、催化剂磨损加速以及引风机... 详细信息

选择性催化还原(SCR)脱硝技术已经广泛应用于我国燃煤电站脱硝工程,但是随着燃煤电站NOx排放限值日趋严格,特别是实施超低排放以来,燃煤电站的SCR脱硝工程出现诸多问题,包括氨大量逃逸、空气预热器腐蚀堵塞、催化剂磨损加速以及引风机超负荷等。主要原因在于,常规SCR脱硝技术采用均匀喷氨,而喷氨处的烟气速度分布和烟气中的NOx浓度分布都不均匀,为了达到高的脱硝效率,需要喷入过量的氨,导致不同区域的氨氮摩尔比差别较大,因此产生以上问题。为了解决这些问题,东南大学提出了非均匀喷氨技术。本文采用数值模拟和工程测量的方法,以某电厂135MW燃煤锅炉SCR脱硝系统和某电厂2×130t/h燃煤锅炉SCR脱硝系统为对象,研究了采用非均匀喷氨策略时喷氨格栅(AIG)各参数对氨氮匹配效果的影响规律,设计了一套可以进行非均匀喷氨调节的喷氨格栅,提出了非均匀喷氨的实施方案。首先以某电厂135MW燃煤锅炉SCR脱硝系统为研究对象,通过比较冷态试验测量数据与数值模拟计算结果验证了数值模拟的有效性。随后采用雷诺时均的方法模拟了整个SCR脱硝系统在非均匀入口条件下烟气的流动和扩散过程,分析了喷氨策略、喷氨格栅喷口密度N、开孔率φ、喷口角度α等参数对于SCR脱硝系统中氨氮匹配效果的影响,研究结果表明,采用非均匀喷氨法并且在N=15.34个/m2、φ=0.0024、α=90°时反应器中的氨氮匹配效果最佳。随后采用能够更加精细地描述喷口附近湍流结构的大涡模型模拟了还原剂射流从喷氨格栅喷口射出后的运动发展情况,研究了喷氨区域中还原剂射流之间以及其与主流烟气之间的相互作用,分析了喷口结构对于氨氮混合效果的影响。结果表明,当喷氨格栅耦合系数Ψ=4、喷口旋角γ=30°时,可以有效地强化反应器中的氨氮混合效果。在上述研究的基础上,为某电厂2×130t/h燃煤锅炉SCR脱硝系统设计了可以进行非均匀喷氨调节的喷氨格栅。由于喷氨格栅所在烟道呈现出狭长型的结构,综合成本与脱硝效率等因素,提出单维度非均匀喷氨技术,即烟道长度方向根据烟气速度与NOx浓度确定喷氨量,实现非均匀喷氨;烟道宽度方向根据喷氨格栅中还原剂的流动与换热特性设置节流元件,实现均匀喷氨。同时,通过数值模拟确定喷氨格栅的具体位置。最后,通过现场测量获得了该SCR脱硝装置的流场分布与氨氮比分布情况,分析了本文所设计的喷氨格栅的实际性能与存在的问题。测量结果表明,该SCR脱硝装置的脱硝效率可以达到96.3%,但是此时首层催化剂入口存在大量氨氮比大于1的区域,这会造成大量的氨逃逸,有必要进行非均匀喷氨调节。采用测量数据作为脱硝装置入口条件,通过数值模拟确定喷氨区域横截面上的烟气流场分布,以此为依据制定了该脱硝装置的非均匀喷氨调节方案。

关键词： SCR 数值模拟非均匀喷氨喷氨格栅

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基于非均匀入口条件的SCR氨喷射方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2016年第4期44卷 121-126页

作者：周英贵金保昇东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

为了提高选择性催化还原(SCR)脱硝系统烟气流场和还原剂浓度在反应器内分布的均匀性,以300MW四角切圆燃煤锅炉SCR系统为原型,基于更符合SCR工程实际的非均匀入口边界条件,采用数值模拟计算方法,分析不同氨喷射方法时还原剂的分布特性和... 详细信息

为了提高选择性催化还原(SCR)脱硝系统烟气流场和还原剂浓度在反应器内分布的均匀性,以300MW四角切圆燃煤锅炉SCR系统为原型,基于更符合SCR工程实际的非均匀入口边界条件,采用数值模拟计算方法,分析不同氨喷射方法时还原剂的分布特性和标准偏差.结果表明:SCR入口NO通量偏差大,最大值为46.7%;弯道C布置4块导流板时,E-E截面速度偏差系数从18.13%降低到13.61%;SCR入口采用涡流板均匀喷氨时,E-E截面氨氮比标准偏差系数Ch为17.52%,调整为非均匀喷氨时,Ch为15.56%,不均匀性效果改善不明显;SCR入口采用喷氨格栅多喷嘴设置,且实行分区非均匀喷氨控制方法时,E-E截面的Ch降低至4.72%,对流场速度均匀性分布几乎没有影响,说明该方法是SCR系统还原剂有效控制方法.

关键词：选择性催化还原非均匀入口速度分布氨氮比非均匀喷氨偏差系数

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基于CFD模拟方法的SCR系统喷氨优化研究

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环境科学与技术 2016年第S2期39卷 313-316页

作者：林静仁刘国富沈德魁肖睿大唐环境产业集团股份有限公司特许经营分公司江苏南京211106 东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

该文基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法研究了SCR脱硝系统喷氨方式对首层催化剂入口截面内速度/浓度分布特性的影响规律。数值模拟结果显示,对于该文所涉空间分布不对称的分区控制式喷射格栅,在保证各喷... 详细信息

该文基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法研究了SCR脱硝系统喷氨方式对首层催化剂入口截面内速度/浓度分布特性的影响规律。数值模拟结果显示,对于该文所涉空间分布不对称的分区控制式喷射格栅,在保证各喷氨子单元喷氨量与其所控制烟道截面积良好匹配的前提下,采用非均匀喷氨的优化方案可显著改善首层催化剂入口截面内的浓度分布均匀性,优化前后截面内浓度分布偏差最大可降低20%以上,但其改善截面内速度分布均匀性的作用较弱。此外,该文认为截面内的速度/浓度分布均匀性受锅炉负荷波动的影响较小,其更多的取决于喷氨系统的运行方式及系统自身结构。

关键词： SCR 非均匀喷氨 CFD

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