【摘要】：目前我國對燃煤電站氮氧化物的排放控制要求日益嚴格，選擇性催化還原（Selective Catalytic Reduction，SCR）煙氣脫硝法是一種高效、成熟的技術(shù)，在國內(nèi)外電廠污染物控制領域得到廣泛應用。在SCR反應系統(tǒng)中，流場的速度分布和還原劑與煙氣的混合均勻性直接決定著氮氧化物的脫除效率。本文采用CFD數(shù)值模擬及物理模型實驗的方法，對某電廠200MW機組SCR脫硝工程反應系統(tǒng)的流場進行研究，并提出了優(yōu)化方案。 本文首先針對不同特點、不同結(jié)構(gòu)的SCR反應器的導流裝置的設計要點進行了總結(jié)。之后，對某電廠SCR反應系統(tǒng)的初始流場進行了模擬，分析了初始流場存在的缺陷。在此基礎上，在煙道和反應器主體加設導流板組及整流格柵等裝置優(yōu)化速度場。根據(jù)反應器煙道結(jié)構(gòu)設計噴氨格柵（AIG），以到達氨氣與煙氣充分混合的目的。在充分考慮系統(tǒng)壓損及煙道安裝空間后，加設靜態(tài)混合器可進一步提高氨氮摩爾比的均勻程度。本文設計了一種新型靜態(tài)混合器，并分別從尺寸大小、傾斜角度、安裝位置三個方面進行研究，得出一種壓損最小，擾流效果最強的設計方案。 為確保數(shù)值模擬的正確性，根據(jù)相似原理，搭建冷態(tài)物理模型進行驗證，并重點關(guān)注了飛灰的沉積情況。本文采用二氧化碳作為示蹤氣體，，模擬氨氣與煙氣混合效果；采用打孔鋼板模擬催化劑層產(chǎn)生系統(tǒng)壓損；采用面粉代替鍋爐飛灰。對物理模型的速度場和濃度場以及煙氣入射角、系統(tǒng)壓損等進行實際測量，從而完善了數(shù)值模擬的結(jié)果，提出可運用于工程實踐的設計方案。
[Abstract]:At present, the emission control requirements of nitrogen oxides from coal-fired power stations are increasingly stringent. Selective catalytic reduction of (Selective Catalytic Reduction,SCR (selective catalytic reduction) flue gas denitrification is an efficient and mature technology, which has been widely used in the field of power plant pollutant control at home and abroad. In the SCR reaction system, the velocity distribution of the flow field and the homogeneity of the mixture of reducing agent and flue gas directly determine the removal efficiency of nitrogen oxides. In this paper, CFD numerical simulation and physical model experiments are used to study the flow field of the SCR denitrification engineering reaction system of a 200MW unit in a power plant, and an optimized scheme is put forward. In this paper, the main points of design of diversion device for SCR reactor with different characteristics and different structures are summarized. Then, the initial flow field of SCR reaction system in a power plant is simulated, and the defects of the initial flow field are analyzed. On this basis, the flow guide plate and rectifier grid are added to the flue and reactor body to optimize the velocity field. The ammonia grille (AIG), was designed according to the flue structure of the reactor to achieve the purpose of fully mixing ammonia gas and flue gas. After considering the pressure loss of the system and the installation space of flue, the uniformity of ammonia nitrogen molar ratio can be further improved by adding static mixer. In this paper, a new static mixer is designed and studied from three aspects: size, inclination angle and installation position. A design scheme with minimum pressure loss and the strongest scrambling effect is obtained. In order to ensure the correctness of the numerical simulation, a cold physical model was built to verify the similarity principle, and the deposition of fly ash was focused on. In this paper, carbon dioxide is used as tracer gas to simulate the mixing effect of ammonia gas and flue gas; perforated steel plate is used to simulate the pressure loss of catalyst layer; flour is used instead of boiler fly ash. The velocity field and concentration field of the physical model as well as the incident angle of flue gas and the pressure loss of the system are measured. The results of the numerical simulation are perfected and the design scheme which can be used in engineering practice is put forward.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X773

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳代金;鄭明剛;許伯彥;張現(xiàn)成;;柴油機選擇性催化還原后處理系統(tǒng)的數(shù)值模擬[J];山東建筑大學學報;2012年04期

2 李燁;程昊;李德意;秦永生;王樹東;;耐高溫WO_3-CeO_2-ZrO_2催化劑的合成及其在柴油車尾氣氨-選擇性催化還原一氧化氮中的應用[J];燃料化學學報;2008年06期

3 沈伯雄;楊婷婷;劉亭;王靜;趙寧;;納米負載型選擇性催化還原反應催化劑的制備和性能研究[J];中國電機工程學報;2008年35期

4 樓狄明;張正興;譚丕強;馬濱;;車用柴油機選擇性催化還原技術(shù)研究進展[J];環(huán)境科學與技術(shù);2009年12期

5 高巖;欒濤;徐宏明;呂濤;李小龍;;焙燒溫度對選擇性催化還原催化劑表征及活性的影響[J];中國電機工程學報;2012年S1期

6 馬雙忱;郭蒙;宋卉卉;陳公達;楊潔紅;藏斌;李釗;;選擇性催化還原工藝中硫酸氫銨形成機理及影響因素[J];熱力發(fā)電;2014年02期

7 周響球;楊晨;;選擇性催化還原脫硝反應器數(shù)學模型及仿真[J];重慶大學學報(自然科學版);2007年06期

8 翟峗;邱文革;何洪;;氨法選擇性催化還原脫硝催化劑的研究[J];工業(yè)催化;2009年02期

9 劉中正;袁慎玉;陳正祿;粟學進;;氨選擇性催化還原處理硝酸尾氣75—014型催化劑[J];成都科技大學學報;1980年01期

10 范劍峰,吳以凡,賈寶榮,李子建;火電廠選擇性催化還原脫硝技術(shù)的可行性研究[J];化工時刊;2005年07期

相關(guān)會議論文 前10條

1 周麗麗;劉輝;雷志剛;;選擇性催化還原反應器氣體預分布器內(nèi)速度場和濃度場模擬[A];中國化工學會2009年年會暨第三屆全國石油和化工行業(yè)節(jié)能節(jié)水減排技術(shù)論壇會議論文集（上）[C];2009年

2 呂宏俊;吳迅海;;選擇性催化還原脫硝技術(shù)應用的若干關(guān)鍵問題[A];中國環(huán)境保護優(yōu)秀論文精選[C];2006年

3 張新艷;程杰;麻春艷;郝鄭平;;Fe-MOR催化劑上N_2O和NO同時去除的研究[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

4 柯銳;李俊華;郝吉明;陳強;;稀燃條件下C_3H_6對SCR活性促進的研究[A];第十三屆全國催化學術(shù)會議論文集[C];2006年

5 李俊華;陳建軍;唐曉龍;林綺純;郝吉明;;低溫選擇性催化還原NOx的研究[A];第十三屆全國催化學術(shù)會議論文集[C];2006年

6 魏士新;陳長新;蔡成偉;吳學其;張杰;;氨選擇性催化還原NO_x的研究[A];中國化工學會2003年石油化工學術(shù)年會論文集[C];2003年

7 劉福東;單文坡;石曉燕;賀泓;;XAFS在研究新型氮氧化物選擇性催化還原催化劑中的應用[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

8 劉帥;朱鵬程;;選擇性催化還原(SCR)反應器流場改善方法研究[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

9 張登松;方程;張磊;黃壘;李紅蕊;張劍平;施利毅;;錳鈰氧化物/納米碳管復合結(jié)構(gòu)的原位制備及氨選擇性催化還原NO性能研究[A];第七屆全國環(huán)境化學大會摘要集-S05 大氣污染與控制[C];2013年

10 張登松;方程;張磊;黃壘;李紅蕊;張劍平;施利毅;;金屬氧化物/納米碳管復合結(jié)構(gòu)的原位制備及氨選擇性催化還原NO性能研究[A];第十四屆全國青年催化學術(shù)會議會議論文集[C];2013年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 本報記者 沈耘;Exteninge探路柴油車排放后處理市場[N];中國工業(yè)報;2005年

2 郁紅;外企要幫中國控制氮氧化物[N];中國化工報;2006年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 汪鵬;金屬有機骨架材料MIL-100(Fe)用于選擇性催化還原氮氧化物的研究[D];大連理工大學;2016年

2 張賀;選擇性催化還原氮氧化物鈦基催化劑研究及催化轉(zhuǎn)化器的制備[D];吉林大學;2013年

3 李哲;貧燃條件下Fe-Mo/ZSM-5催化劑上氮氧化物的選擇性催化還原研究[D];太原理工大學;2006年

4 孫克勤;選擇性催化還原脫硝的理論及實驗研究[D];南京理工大學;2007年

5 王志;炭基催化劑擔載含NH2化合物的低溫NOx選擇性催化還原研究[D];華東理工大學;2011年

6 莊柯;納米Mn-Ti-O復合氧化物催化劑結(jié)構(gòu)與NO選擇性催化還原性能[D];南京大學;2011年

7 左建良;氮氧化物低溫選擇性催化還原錳基催化劑研究[D];華南理工大學;2014年

8 溫苗苗;尿素選擇性催化還原系統(tǒng)的仿真與優(yōu)化[D];武漢理工大學;2009年

9 袁德玲;CuNiTi類水滑石衍生物富氧丙烯選擇性催化還原NO的研究[D];大連理工大學;2013年

10 劉潔;Cu負載型Ti基復合氧化物選擇性催化還原NO及機理研究[D];大連理工大學;2014年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 薛隆毅;Cr-Ce復合氧化物中低溫NH_3選擇性催化還原NO_x的研究[D];湘潭大學;2015年

2 戎雪佳;鐵基氧化物催化劑用于NH_3選擇性催化還原NO的研究[D];天津大學;2014年

3 馬麗;用于NH_3選擇性催化還原氮氧化物的低溫催化劑研究[D];揚州大學;2015年

4 雷嗣遠;200MW燃煤電廠SCR流場數(shù)值模擬優(yōu)化與實驗研究[D];華中科技大學;2014年

5 邢丹丹;選擇性催化還原系統(tǒng)的試驗和數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學;2012年

6 俞逾;選擇性催化還原系統(tǒng)的建模與仿真[D];重慶大學;2007年

7 高彥杰;低溫選擇性催化還原脫硝催化劑的制備及性能研究[D];南京理工大學;2009年

8 郭金龍;火電機組選擇性催化還原脫硝噴氨的優(yōu)化控制[D];華北電力大學（北京）;2011年

9 孫亮;氧化錳分子篩低溫氨選擇性催化還原氮氧化物[D];華僑大學;2011年

10 陳山;大型電站鍋爐煙氣脫硝選擇性催化還原系統(tǒng)優(yōu)化研究[D];浙江大學;2007年

本文編號：2410324