本文關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐選擇性非催化還原脫硝數(shù)值模擬與應(yīng)用

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【摘要】：氮氧化物是主要的大氣污染物之一,我國(guó)氮氧化物的治理需要從電力行業(yè)著手。氮氧化物排放的控制技術(shù)主要包括低氮燃燒技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)。煙氣脫硝技術(shù)中的選擇性非催化還原法,簡(jiǎn)稱SNCR,比較適合循環(huán)流化床鍋爐,國(guó)內(nèi)外開(kāi)始有實(shí)際工程應(yīng)用,但是針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐SNCR脫硝技術(shù)的理論研究較少。本文的主要目的是利用FLUENT數(shù)值模擬軟件對(duì)循環(huán)流化床鍋爐SNCR脫硝技術(shù)進(jìn)行研究,并針對(duì)某臺(tái)130t/h循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)一套可行的SNCR脫硝系統(tǒng)。首先對(duì)該鍋爐進(jìn)行了SNCR脫硝物料平衡計(jì)算和熱損耗分析,從而獲得了還原劑、稀釋水和霧化空氣用量等關(guān)鍵參數(shù),并驗(yàn)證了進(jìn)行SNCR脫硝的可行性。采用FLUENT軟件對(duì)一種應(yīng)用于SNCR系統(tǒng)中的氣力式霧化噴嘴進(jìn)行數(shù)值模擬,包括壓縮空氣與工質(zhì)在噴嘴內(nèi)部混合過(guò)程的冷態(tài)模擬和噴嘴出口射流破碎和霧化的冷態(tài)模擬,給出了氣液壓力對(duì)噴嘴流量特性和霧化效果的影響規(guī)律,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較吻合。在物料平衡計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上,借助FLUENT軟件對(duì)比分析了六種噴嘴布置方式的還原劑在分離器中的分布情況,從而確定了相對(duì)合理的布置方式。然后選擇合適的SNCR化學(xué)反應(yīng)機(jī)理通過(guò)FLUENT軟件分析了反應(yīng)溫度、還原劑用量、噴嘴布置方式、噴射參數(shù)、氧量和循環(huán)灰對(duì)脫硝效果的影響。結(jié)果表明,隨著溫度的提高,脫硝效率先增加后降低,在925℃左右達(dá)到最大值,而氨逃逸持續(xù)降低。增加還原劑用量,能夠擴(kuò)大溫度窗口,但是會(huì)增加氨逃逸。噴射參數(shù)對(duì)脫硝效果的影響不大。提高煙氣含氧量能使反應(yīng)的溫度窗口向低溫方向移動(dòng),減小氨逃逸,但是會(huì)降低脫硝效率�？紤]循環(huán)灰后,最佳反應(yīng)溫度降低到900℃左右,脫硝效率增大并且氨逃逸量顯著減少。最后根據(jù)設(shè)計(jì)要求并結(jié)合該鍋爐實(shí)際情況設(shè)計(jì)了一套氨水SNCR脫硝系統(tǒng),該系統(tǒng)由氨水儲(chǔ)存系統(tǒng)、清水儲(chǔ)存系統(tǒng)、混合加壓系統(tǒng)、噴射霧化系統(tǒng)、廢液處理系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)六個(gè)子系統(tǒng)組成。
【關(guān)鍵詞】：循環(huán)流化床鍋爐 SNCR 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK229.66
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-22
• 1.1 我國(guó)氮氧化物的排放現(xiàn)狀11-13
• 1.2 氮氧化物的生成機(jī)理13-14
• 1.3 氮氧化物排放的控制技術(shù)14-17
• 1.3.1 低氮燃燒技術(shù)14-16
• 1.3.2 煙氣脫硝技術(shù)16-17
• 1.4 循環(huán)流化床鍋爐SNCR應(yīng)用現(xiàn)狀17-20
• 1.5 SNCR脫硝國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-21
• 1.5.1 SNCR實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀20
• 1.5.2 SNCR模擬研究現(xiàn)狀20-21
• 1.6 本文研究?jī)?nèi)容與目的21-22
• 第2章 物料平衡計(jì)算和熱損耗分析22-31
• 2.1 引言22
• 2.2 鍋爐基本情況22-24
• 2.3 計(jì)算方法24-28
• 2.3.1 風(fēng)煙計(jì)算24-26
• 2.3.2 還原劑用量計(jì)算26-27
• 2.3.3 熱損耗計(jì)算27-28
• 2.4 計(jì)算結(jié)果匯總28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 SNCR氣力式噴嘴霧化特性研究31-43
• 3.1 引言31-32
• 3.2 理論模型32-34
• 3.2.1 氣液混合模型32-33
• 3.2.2 液滴破碎模型33-34
• 3.3 物理模型34-35
• 3.4 噴嘴內(nèi)部混合模擬結(jié)果35-37
• 3.4.1 速度分布35-36
• 3.4.2 壓強(qiáng)分布36-37
• 3.4.3 液相體積分?jǐn)?shù)分布37
• 3.5 噴嘴氣液流量特性模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果37-40
• 3.6 噴嘴出口射流霧化模擬結(jié)果40-42
• 3.7 本章小結(jié)42-43
• 第4章 SNCR脫硝過(guò)程數(shù)值模擬43-68
• 4.1 SNCR反應(yīng)機(jī)理43-46
• 4.2 物理模型和計(jì)算模型46-48
• 4.3 旋風(fēng)分離器煙氣流場(chǎng)模擬結(jié)果48-49
• 4.4 噴嘴布置方式對(duì)混合效果的影響49-55
• 4.5 噴射參數(shù)對(duì)混合效果的影響55-58
• 4.5.1 噴射速度的影響55-56
• 4.5.2 霧化粒徑的影響56-58
• 4.5.3 霧化角的影響58
• 4.6 旋風(fēng)分離器內(nèi)SNCR反應(yīng)模擬58-66
• 4.6.1 溫度對(duì)脫硝效果的影響58-59
• 4.6.2 還原劑用量對(duì)脫硝效果的影響59-61
• 4.6.3 不同布置方式對(duì)脫硝效果的影響61-62
• 4.6.4 噴射參數(shù)對(duì)脫硝效果的影響62-63
• 4.6.5 煙氣氧量對(duì)脫硝效果的影響63-64
• 4.6.6 循環(huán)灰對(duì)脫硝效果的影響64-66
• 4.7 本章小結(jié)66-68
• 第5章 SNCR工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)68-73
• 5.1 SNCR工藝設(shè)計(jì)所需技術(shù)數(shù)據(jù)68
• 5.2 SNCR工藝系統(tǒng)組成68-72
• 5.2.1 氨水儲(chǔ)存系統(tǒng)69-70
• 5.2.2 清水儲(chǔ)存系統(tǒng)70
• 5.2.3 混合加壓系統(tǒng)70-71
• 5.2.4 噴射霧化系統(tǒng)71
• 5.2.5 廢液處理系統(tǒng)71-72
• 5.2.6 自動(dòng)控制系統(tǒng)72
• 5.3 本章小結(jié)72-73
• 第6章 結(jié)論與展望73-75
• 6.1 主要結(jié)論73-74
• 6.2 后續(xù)工作建議與展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果78-79
• 致謝79

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

2 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

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

4 趙勝國(guó);胡永鋒;;我國(guó)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

5 袁細(xì)寧;;脫硝市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2010年08期

6 馮自平;研究員;;脫硝催化劑用納米鈦白粉[J];企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā);2012年Z2期

7 莫?jiǎng)?;陜西火電企業(yè)脫硝電價(jià)研究[J];能源技術(shù)經(jīng)濟(jì);2012年04期

8 饒樂(lè)s，

本文編號(hào)：1021840