本文關(guān)鍵詞：煙氣SCR脫硝反應(yīng)裝置仿真模擬及PIV試驗(yàn)研究

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【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視,火電機(jī)組排放煙氣中的氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)納入相關(guān)法律。更加高效、可靠、經(jīng)濟(jì)煙氣脫硝技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)迫在眉睫。選擇性催化還原法(SCR)的煙氣脫硝技術(shù)因其脫硝效率高、市場(chǎng)前景好,已經(jīng)成為國(guó)際上高效控制氮氧化物排放的首選。本文根據(jù)某電廠600MW機(jī)組SCR脫硝裝置,按1:1比例建立三維模型,劃分網(wǎng)格后進(jìn)行CFD仿真模擬,根據(jù)多種方案模擬結(jié)果對(duì)比分析速度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差、最大煙氣入射角度、溫度最大絕對(duì)偏差、氨氮摩爾比率、系統(tǒng)壓力損失,確定脫硝工程中導(dǎo)流板、噴氨格柵、靜態(tài)混合器和整流器的設(shè)計(jì)規(guī)律及其特點(diǎn),以快速找到最優(yōu)方案和最優(yōu)方案在不同工況下的運(yùn)行特點(diǎn)。并且介紹了PIV技術(shù)在工程試驗(yàn)中的應(yīng)用以及CFD仿真動(dòng)畫的制作效果。得到結(jié)論如下:在整個(gè)煙道系統(tǒng)中,煙道入口處宜設(shè)置等間距導(dǎo)流板,以使氣流均勻進(jìn)入后部流域;在整個(gè)煙道系統(tǒng)中,任何有變徑或變向的煙道均宜設(shè)置導(dǎo)流板,以防止氣流偏向一方;距離反應(yīng)器最近處的煙道外形、導(dǎo)流板尺寸對(duì)煙氣均勻性影響最大;在反應(yīng)器頂部加設(shè)干擾氣流的小圓管,能夠明顯改善局部氣流的均勻性。模擬對(duì)比三種噴氨速度下流場(chǎng)內(nèi)氨氮混合情況,推薦噴氨速度為22.08m/s。通過(guò)對(duì)模型在最優(yōu)方案下100%、70%、40%ECR三種負(fù)荷工況點(diǎn)模擬,當(dāng)脫硝系統(tǒng)入口的煙氣量低于40%~50%ECR負(fù)荷工況時(shí),最上層催化劑前的煙氣入射催化劑角度將發(fā)生較大偏離,建議脫硝系統(tǒng)入口的通風(fēng)量不能低于滿負(fù)荷工況運(yùn)行時(shí)通風(fēng)量的50%。通過(guò)PIV水流流場(chǎng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明PIV技術(shù)能很明了的提供流體中某一截面的整場(chǎng)信息而CFD的仿真動(dòng)畫則可以非常直觀的給出整個(gè)系統(tǒng)的氣流組織信息。通過(guò)煙氣SCR脫硝反應(yīng)裝置仿真模擬及PIV試驗(yàn)研究,為大型燃煤鍋爐煙氣SCR脫硝反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù),以形成帶有中國(guó)標(biāo)簽的新型脫硝技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】：選擇性催化還原法 仿真模擬 脫硝 PIV
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X773
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 課題研究的背景及意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外脫硝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀9-10
• 1.3 SCR煙氣微觀脫硝機(jī)理10-12
• 1.4 工藝流程12-13
• 1.5 研究主要內(nèi)容13-14
• 第二章 燃煤煙氣脫硝反應(yīng)器內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬的數(shù)學(xué)模型14-20
• 2.1 SCR過(guò)程數(shù)值模擬的優(yōu)點(diǎn)14
• 2.2 SCR過(guò)程數(shù)學(xué)模型的選擇14-20
• 2.2.1 基本方程14-15
• 2.2.2 流動(dòng)模型15-16
• 2.2.2.1 雙方程模型15-16
• 2.2.2.2 本文所選用的流動(dòng)模型16
• 2.2.3 多孔介質(zhì)模型16-18
• 2.2.4 物質(zhì)輸運(yùn)模型18-20
• 第三章 構(gòu)件設(shè)置及無(wú)導(dǎo)流裝置的煙氣脫硝反應(yīng)器系統(tǒng)的數(shù)值模擬20-33
• 3.1 物理原型與數(shù)值模擬優(yōu)化要求20-22
• 3.1.1 物理原型20-22
• 3.1.2 數(shù)值模擬優(yōu)化要求22
• 3.1.3 模擬參數(shù)22
• 3.2 數(shù)值模擬計(jì)算方法與步驟22-25
• 3.2.1 數(shù)值模擬步驟22-23
• 3.2.2 模型建立與網(wǎng)格劃分23
• 3.2.3 計(jì)算模型的選取23-24
• 3.2.4 邊界條件的設(shè)定24-25
• 3.3 氨噴射系統(tǒng)及整流器設(shè)置方案25-29
• 3.3.1 氨噴射系統(tǒng)25-26
• 3.3.2 氨/煙氣混合系統(tǒng)26-27
• 3.3.3 整流器布置方案27-29
• 3.4 煙氣脫硝反應(yīng)器原始設(shè)計(jì)方案的CFD模擬29-33
• 第四章 煙氣脫硝系統(tǒng)導(dǎo)流裝置設(shè)計(jì)及其尋優(yōu)33-54
• 4.1 不同導(dǎo)流板設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案的篩選33-52
• 4.1.1 仿真模擬方案一33-39
• 4.1.2 仿真模擬方案二39-46
• 4.1.3 仿真模擬方案三46-52
• 4.2 本章小結(jié)52-54
• 第五章 氨噴射系統(tǒng)流場(chǎng)模擬54-59
• 5.1 氨噴射系統(tǒng)54-56
• 5.2 噴氨氣流速度對(duì)混合性能影響56-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 第六章 最優(yōu)方案在不同工況下的運(yùn)行分析59-71
• 6.1 最優(yōu)方案 70%ECR負(fù)荷工況59-64
• 6.2 最優(yōu)方案 40%ECR負(fù)荷工況64-70
• 6.3 本章小結(jié)70-71
• 第七章PIV技術(shù)在模型試驗(yàn)中的應(yīng)用71-78
• 7.1 粒子圖像測(cè)速技術(shù)簡(jiǎn)介71-72
• 7.1.1 PIV的工作原理71-72
• 7.2 PIV系統(tǒng)的組成72-75
• 7.2.1 示蹤粒子添加系統(tǒng)73
• 7.2.2 成像系統(tǒng)73
• 7.2.3 分析顯示系統(tǒng)73-74
• 7.2.4 同步控制系統(tǒng)74-75
• 7.3 應(yīng)用PIV的水流流場(chǎng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)75-78
• 7.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)75
• 7.3.2 實(shí)驗(yàn)方案及部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果75-76
• 7.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明76
• 7.3.5 CFD仿真動(dòng)畫76-78
• 第八章 結(jié)論78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果82-83
• 致謝83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 謝東,王漢青;粒子圖像速度場(chǎng)儀在室內(nèi)氣流流場(chǎng)測(cè)試中的應(yīng)用[J];建筑熱能通風(fēng)空調(diào);2004年01期

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本文編號(hào)：811145