本文關(guān)鍵詞：660MW燃煤電廠SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的數(shù)值模擬

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【摘要】：以國內(nèi)某660MW燃煤電廠選擇性催化還原(SCR)脫硝系統(tǒng)為研究對象,利用Fluent軟件對單孔催化劑的脫硝規(guī)律、反應(yīng)器內(nèi)的流場分布、組分濃度分布以及飛灰顆粒的濃度分布進行了模擬研究,得到以下成果：(1)三維單孔催化劑模型的建立以E-R反應(yīng)動力學(xué)為基礎(chǔ),同時考慮了NH3和SO2的氧化以及反應(yīng)的熱效應(yīng),通過與實驗數(shù)據(jù)的對比,驗證了模型的合理性。模擬發(fā)現(xiàn),反應(yīng)有較寬的溫度窗口：280℃～380℃,沿著催化劑長度方向溫度略有升高,放熱現(xiàn)象不明顯。脫硝效率隨著氨氮比的升高逐漸提高,但氨逃逸增加,SO2的轉(zhuǎn)化率卻隨著氨氮比的升高而降低。脫硝效率和SO2的轉(zhuǎn)化率均隨著空速的增大而降低。另外,SO2轉(zhuǎn)化率隨催化劑壁厚的增大線性增加,而由于內(nèi)擴散的限制,脫硝效率隨催化劑壁厚的增大顯著下降。(2)建立了三維SCR反應(yīng)器模型,對流場的模擬發(fā)現(xiàn)：由于反應(yīng)器存在兩個變截面煙道,因此噴氨格柵截面處的流場分布極不均勻,其速度相對偏差系數(shù)達27.5%,呈現(xiàn)出兩側(cè)速度小中間速度大的分布規(guī)律。增加上升煙道變截面處導(dǎo)流板的數(shù)量可改善AIG截面流場的分布,但其速度相對偏差系數(shù)仍大于20%,噴氨格柵前設(shè)置一塊開孔率為50%的多孔板,可使速度相對偏差系數(shù)降低至14.3%。對反應(yīng)器內(nèi)部飛灰濃度分布的模擬研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)器前墻位置飛灰濃度高并且顆粒質(zhì)量大,與催化劑抽檢實驗測得前墻位置磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象相吻合。通過加密上轉(zhuǎn)角煙道處導(dǎo)流板的方法可使進入反應(yīng)器內(nèi)的飛灰濃度分布趨于均勻。(3)通過耦合詳細反應(yīng)機理的方法模擬整體反應(yīng)器內(nèi)SCR氣固非均相催化還原反應(yīng),研究了反應(yīng)器內(nèi)速度分布不均、氨氮摩爾比分布不均以及溫度分布不均對反應(yīng)的影響,結(jié)果表明：速度分布不均及溫度分布不均對反應(yīng)的影響不大,而氨氮摩爾比分布不均對反應(yīng)的影響很大,并且催化劑進出口速度分布與組分分布具有相似性。根據(jù)AIG處流場分布的特點,制定了線性噴氨、10區(qū)噴氨和30區(qū)噴氨三種噴氨策略。模擬對比了660MW負荷下氨氮摩爾比為0.8：1時,三種噴氨策略對脫硝反應(yīng)的影響,模擬結(jié)果表明：采用線性噴氨時,首層催化劑上方NH3濃度相對偏差系數(shù)達25.3%,脫硝效率為75.5%,出口氨體積分數(shù)為18×10-6；采用10區(qū)噴氨策略時,首層催化劑上方NH3濃度相對偏差系數(shù)為8.9%,30區(qū)噴氨為5.6%,兩種分區(qū)噴氨策略得到的脫硝效率分別為79.38%和79.45%,氨逃逸分別為2.5×10-6和2.2×10-6。最后模擬了400MW負荷下氨氮比為1：1時,10區(qū)噴氨和30區(qū)噴氨兩種分區(qū)噴氨策略對脫硝效率的影響,模擬結(jié)果表明：由于10區(qū)噴氨得到首層催化劑上方局部富NH3區(qū)域比30區(qū)大,因此30區(qū)噴氨效果優(yōu)于10區(qū),脫硝效率分別為：95.35%和92%,氨逃逸分別為9.3×10-6和1.6×10-5。
【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】：TM621

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 夏力偉;張學(xué)鎖;韋紅旗;盛波;;SCR煙氣脫硝系統(tǒng)上層催化劑磨損原因分析[J];熱力發(fā)電;2015年02期

2 張文志;曾毅夫;;SCR脫硝系統(tǒng)煙道內(nèi)流場優(yōu)化[J];環(huán)境工程學(xué)報;2015年02期

3 楊松;丁皓姝;黃越;;SCR脫硝系統(tǒng)流場數(shù)值模擬及優(yōu)化[J];熱力發(fā)電;2014年09期

4 張波;牛國平;王月明;馬建蘭;王曉冰;董陳;羅志;;SCR系統(tǒng)急轉(zhuǎn)煙道均流裝置的數(shù)值模擬[J];熱力發(fā)電;2014年04期

5 凌忠錢;曾憲陽;胡善濤;周昊;岑可法;;電站鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)優(yōu)化數(shù)值模擬[J];動力工程學(xué)報;2014年01期

6 姜燁;高翔;吳衛(wèi)紅;;H_2O和SO_2對V_2O_5/TiO_2催化劑選擇性催化還原煙氣脫硝性能的影響[J];中國電機工程學(xué)報;2013年20期

7 高巖;欒濤;程凱;呂濤;鄭衍娟;;選擇性催化還原蜂窩狀催化劑工業(yè)試驗研究[J];中國電機工程學(xué)報;2011年35期

8 毛劍宏;蔣新偉;鐘毅;宋浩;吳衛(wèi)紅;潘淑萍;高翔;駱仲泱;岑可法;;變截面傾斜煙道導(dǎo)流板對AIG入口流場的影響[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2011年08期

9 沈伯雄;趙寧;劉亭;;煙氣脫硝選擇性催化還原催化劑反應(yīng)模擬研究[J];中國電機工程學(xué)報;2011年08期

10 雷達;金保升;;基于復(fù)相催化反應(yīng)動力學(xué)的電站SCR系統(tǒng)三維數(shù)值模型[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2010年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 雷達;吳其榮;李朝貴;潘茂華;;SCR煙氣脫硝化學(xué)動力學(xué)模擬研究[A];重慶市電機工程學(xué)會2010年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 毛劍宏;大型電站鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 裴煜坤;SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨混合裝置優(yōu)化研究[D];浙江大學(xué);2013年

2 湯元強;燃煤電廠SCR煙氣脫硝系統(tǒng)優(yōu)化與飛灰顆粒運動的研究[D];上海交通大學(xué);2012年

3 韓升;燃煤電廠SCR反應(yīng)裝置數(shù)值模擬及優(yōu)化研究[D];南京理工大學(xué);2010年

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本文編號：1300932