本文關(guān)鍵詞：基于氣固兩相的SCR脫硝系統(tǒng)流場優(yōu)化及噴氨控制方法

  更多相關(guān)文章： SCR技術(shù) 數(shù)值模擬 非均勻邊界條件 氣固兩相場優(yōu)化 噴氨控制方法

【摘要】：隨著我國火電廠NOx排放限值的日趨嚴(yán)格,具有脫硝效率高、無二次污染的選擇性催化還原(SCR)技術(shù)受到越來越多燃煤電廠的青睞。在實際工程中,首層催化劑前的煙氣速度、氨氮比及飛灰濃度等參數(shù)不均勻分布會大幅削弱SCR脫硝系統(tǒng)的NOx脫除效率。因此,本文以某電廠330MW四角切圓燃煤鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)為研究對象,借助數(shù)值模擬軟件,對該系統(tǒng)氣固兩相場及噴氨控制方法進(jìn)行了優(yōu)化。本文先1：1建立了原有SCR脫硝系統(tǒng)的全尺度三維幾何模型。然后,基于更符合工程實際的非均勻入流邊界條件,并選用合適的數(shù)值模型和求解方法,模擬了系統(tǒng)內(nèi)煙氣的流動、傳熱傳質(zhì)過程。將模擬結(jié)果與電廠現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)對比后可以知道,二者誤差較小,從而證明數(shù)值模擬的有效性。進(jìn)一步分析模擬數(shù)據(jù)后還可以發(fā)現(xiàn),原有系統(tǒng)首層催化劑前速度不均勻偏差系數(shù)達(dá)到了18.03%,明顯超出了設(shè)計要求。通過采取優(yōu)化反應(yīng)器入口直角結(jié)構(gòu)、增加導(dǎo)流板等措施,使得改進(jìn)后系統(tǒng)的首層催化劑前速度不均勻偏差系數(shù)降至12.35%。其次,本文耦合離散相模型實現(xiàn)對SCR脫硝系統(tǒng)內(nèi)飛灰顆粒運動特性的模擬。數(shù)值計算結(jié)果表明基于氣相場優(yōu)化前后,SCR脫硝系統(tǒng)內(nèi)首層催化劑前飛灰濃度不均勻偏差系數(shù)分別為53.26%和46.86%,即優(yōu)化后飛灰濃度分布均勻性有所改善。為進(jìn)一步降低飛灰濃度分布不均勻性,本文在反應(yīng)器頂棚嘗試加裝不同形狀和數(shù)量的整流構(gòu)件后發(fā)現(xiàn),使用5根圓形整流構(gòu)件不僅能使飛灰濃度不均勻偏差系數(shù)降為32.03%,還使得首層催化劑前速度不均勻偏差系數(shù)減小到8.652%�；跉夤虄上鄨鰧υ蠸CR脫硝系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化后,本文模擬了該脫硝系統(tǒng)內(nèi)的噴氨混合過程。分析結(jié)果可知,對于該電廠原有的渦流板式噴氨混合裝置,無論采用何種噴氨方式都無法很好地保證首層催化劑前氨氮比均勻分布。而在換用新設(shè)計的噴氨格柵(AIG)后,如果采用非均勻噴氨控制方法,首層催化劑前氨氮比的不均勻偏差系數(shù)可以減小到4.72%,較好滿足了工程設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：SCR技術(shù) 數(shù)值模擬 非均勻邊界條件 氣固兩相場優(yōu)化 噴氨控制方法
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X773
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 研究背景及意義9-13
• 1.1.1 NO_x的危害、來源及控制9-10
• 1.1.2 燃煤電站NO_x減排技術(shù)10-12
• 1.1.3 SCR法在燃煤電站的應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-22
• 1.2.1 燃煤電站SCR系統(tǒng)工藝與脫硝反應(yīng)研究13-15
• 1.2.2 燃煤電站SCR技術(shù)脫硝性能的影響因素研究15-18
• 1.2.3 SCR脫硝系統(tǒng)均勻性控制技術(shù)研究現(xiàn)狀18-22
• 1.3 本文的主要研究目的和研究內(nèi)容22-25
• 第二章 基于非均勻入口條件的SCR脫硝裝置氣相流場優(yōu)化25-45
• 2.1 數(shù)學(xué)模型與求解25-32
• 2.1.1 數(shù)學(xué)模型25-29
• 2.1.2 幾何建模與網(wǎng)格劃分29-31
• 2.1.3 邊界條件與數(shù)值求解31-32
• 2.2 模擬結(jié)果分析32-39
• 2.2.1 模型驗證32-37
• 2.2.2 SCR脫硝系統(tǒng)內(nèi)氣相流場分析37-39
• 2.3 SCR脫硝系統(tǒng)內(nèi)氣相流場均勻性優(yōu)化39-42
• 2.3.1 SCR反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化39-40
• 2.3.2 導(dǎo)流板調(diào)整優(yōu)化40-41
• 2.3.3 流場均勻性優(yōu)化對系統(tǒng)壓降的影響41-42
• 2.4 小結(jié)42-45
• 第三章 基于非均勻入口條件的SCR脫硝系統(tǒng)固相場優(yōu)化45-57
• 3.1 SCR脫硝系統(tǒng)內(nèi)飛灰運動模擬45-49
• 3.1.1 飛灰顆粒運動方程45-49
• 3.1.2 數(shù)值求解49
• 3.2 SCR脫硝系統(tǒng)內(nèi)飛灰運動特性分析49-51
• 3.3 整流構(gòu)件對飛灰濃度分布的影響51-55
• 3.3.1 不同形狀整流構(gòu)件的影響51-53
• 3.3.2 不同數(shù)目擾流圓柱的影響53-55
• 3.4 小結(jié)55-57
• 第四章 基于非均勻入口條件的SCR噴氨控制方法研究57-67
• 4.1 原有SCR脫硝系統(tǒng)均勻噴氨過程模擬57-60
• 4.1.1 噴口噴氨量的計算57-58
• 4.1.2 均勻噴氨效果分析58-60
• 4.2 優(yōu)化后SCR脫硝系統(tǒng)不同噴氨方法效果分析60-64
• 4.2.1 均勻噴氨效果分析61-62
• 4.2.2 非均勻噴氨控制方法及效果分析62-64
• 4.3 SCR脫硝系統(tǒng)噴氨裝置優(yōu)化64-66
• 4.3.1 噴氨格柵設(shè)計64
• 4.3.2 新型噴氨格柵對氣固兩相場的影響64-65
• 4.3.3 采用噴氨格柵后非均勻噴氨效果分析65-66
• 4.4 小結(jié)66-67
• 第五章 總結(jié)與展望67-69
• 5.1 總結(jié)67-68
• 5.2 創(chuàng)新點68
• 5.3 展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士期間取得的成果76

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 康泰瑞;石峰;;電廠脫硝技術(shù)概述[J];現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化;2013年18期

2 劉國慶;;淺談脫硝技術(shù)在660MW機組中的應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2014年03期

3 丁德軍;高井熱電廠脫硝技術(shù)的探討[J];科技潮;2005年04期

4 杜雅麗;;選擇性催化還原法脫硝控制系統(tǒng)論述[J];山西電力;2009年S1期

5 覃怡敏;;脫硝 政策雷聲大,雨點小[J];新財經(jīng);2010年07期

6 袁細(xì)寧;;脫硝市場現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J];科技資訊;2010年19期

7 邵明勇;李飛;田佳;;先進(jìn)脫硝技術(shù)在大型燃煤發(fā)電機組工程中的優(yōu)化應(yīng)用[J];能源與環(huán)境;2011年02期

8 趙勝國;胡永鋒;;我國脫硝技術(shù)發(fā)展及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J];華電技術(shù);2011年12期

9 吳敬;;水泥工業(yè)脫硝技術(shù)應(yīng)用[J];技術(shù)與市場;2012年06期

10 靈子;;江蘇科行:做脫硝行業(yè)先行者[J];四川水泥;2013年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙勇綱;武建忠;趙忠生;孫啟順;;電站鍋爐脫硝技術(shù)綜述[A];2008中國可持續(xù)發(fā)展論壇論文集（3）[C];2008年

2 ;包頭希望鋁業(yè)脫硝工程成功通過168運行[A];《電站信息》2013年第2期[C];2013年

3 ;科行集團(tuán)成功承接神華國華準(zhǔn)電2×330MW機組脫硝項目[A];《電站信息》2012年第12期[C];2012年

4 張益智;趙芳;曹燕春;;非催化協(xié)同脫硝技術(shù)在水泥窯爐上的應(yīng)用[A];2012中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第三卷）[C];2012年

5 唐建城;;中電國華北京熱電分公司4×100MW鍋爐脫硝技術(shù)可行性研究[A];全國火電100MW級機組技術(shù)協(xié)作會第三屆年會論文集[C];2004年

6 王們蘆;陳雄波;王海強;劉越;吳忠標(biāo);;鈰改性鈦基納米管的脫硝活性及抗堿金屬中毒性能研究[A];2013中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第七卷）[C];2013年

7 高長明;;我國水泥工業(yè)氮氧化物排放量及其脫硝力度的探討[A];第五屆中國水泥企業(yè)總工程師論壇暨2012年全國水泥企業(yè)總工程師聯(lián)合會年會會議文集[C];2012年

8 ;華電青島公司3號機組脫硝改造順利通過168小時試運行[A];《電站信息》2012年第10期[C];2012年

9 ;華電濰坊公司推進(jìn)脫硝改造加速“綠色企業(yè)”建設(shè)[A];《電站信息》2012年第5期[C];2012年

10 柏發(fā)橋;;300MW機組脫硝改造介紹[A];全國第八屆電站鍋爐專業(yè)技術(shù)交流年會論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 劉凌;長株潭首個火電 脫硝改造工程竣工[N];湖南日報;2012年

2 冉冉;水泥脫硝被稱為“三無”項目的苦澀[N];中國建材報;2013年

3 見習(xí)記者 吳松;環(huán)保新政 提升脫硝產(chǎn)業(yè)迎新機遇[N];中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報;2011年

4 吳松;環(huán)保新政下 脫硝產(chǎn)業(yè)迎來新機遇[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報;2011年

5 本報記者 趙引德;脫硝催化劑企業(yè)“跑馬圈地”[N];中國化工報;2011年

6 證券時報記者 陳鍇;電廠脫硝進(jìn)展提速 環(huán)保企業(yè)受益在望[N];證券時報;2011年

7 記者 葉勇;“十二五”脫硝裝機達(dá)100% 千億級火電排污市場呼之欲出[N];上海證券報;2011年

8 本報記者 張玉蕾;脫硝電價應(yīng)避免“一刀切”[N];中國電力報;2011年

9 記者 顏新華;我國電力脫硝關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化成功[N];中國電力報;2010年

10 李賀林 王艷;“陳一脫”的水泥脫硝夢[N];中國建材報;2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 莊卓楷;基于數(shù)值模擬的NO臭氧氧化反應(yīng)、雙旋流氣氣混合器和濕法脫硝模型研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 高攀;先進(jìn)再燃及選擇性非催化脫硝優(yōu)化實驗與機理研究[D];山東大學(xué);2008年

3 陳蓮芳;脫硝反應(yīng)器流場與反應(yīng)物混合模擬優(yōu)化[D];山東大學(xué);2011年

4 曹慶喜;氣體添加劑對選擇性非催化還原脫硝反應(yīng)過程影響的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

5 任雯;硫酸亞鐵SCR催化劑脫硝機理及制備研究[D];清華大學(xué);2010年

6 李攀;V_2O_5/AC催化劑脫硝過程中若干重要問題的研究[D];北京化工大學(xué);2012年

7 陳鎮(zhèn)超;基于尿素還原劑的選擇性非催化還原高效脫硝技術(shù)的實驗研究[D];浙江大學(xué);2012年

8 李云濤;氟摻雜氧化釩/氧化鈦催化劑制備及其低溫脫硝過程研究[D];南京理工大學(xué);2010年

9 陳雄波;鈰改性鈦基納米管的脫硝活性及抗堿/堿土金屬中毒性能研究[D];浙江大學(xué);2012年

10 高巖;選擇性催化還原脫硝催化劑的實驗與機理研究[D];山東大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王偉;應(yīng)用于城市隧道的除塵脫硝技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 易檢長;煙氣SCR脫硝反應(yīng)裝置仿真模擬及PIV試驗研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

3 程鵬飛;LNB+SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)在某燃煤鍋爐脫硝改造中的應(yīng)用研究[D];蘭州大學(xué);2015年

4 王濤;空氣預(yù)熱器SCR脫硝適應(yīng)性及催化劑的試驗研究[D];山東大學(xué);2015年

5 范燕榮;燃料型還原氣脫硝反應(yīng)特性研究[D];山東大學(xué);2015年

6 閆棟;納米陶瓷負(fù)載釩系催化劑的制備與脫硝特性的實驗研究[D];華北電力大學(xué);2015年

7 周強強;SCR脫硝系統(tǒng)煙道氣動流場數(shù)值研究[D];大連海事大學(xué);2015年

8 王永剛;岱海電廠二號600MW亞臨界燃煤機組脫硝改造工程可行性分析及脫硝設(shè)備安裝調(diào)試監(jiān)理[D];華北電力大學(xué);2015年

9 馮強;600MW鍋爐SCR脫硝改造研究[D];華北電力大學(xué);2015年

10 朱洪震;660MW火電機組SCR脫硝系統(tǒng)性能優(yōu)化數(shù)值模擬研究[D];南昌大學(xué);2015年

，

本文編號：1036656