本文關(guān)鍵詞：300MW煤粉鍋爐SCR煙氣脫硝裝置數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：眾所周知,氮氧化物(NOX)是大氣污染物之一,不僅是酸雨和光化學(xué)煙霧的元兇之一,而且有學(xué)者指出目前氮氧化物也是霧霾天氣形成的主要原因之一。而在新建SCR裝置投產(chǎn)運行前,一般設(shè)計者都是通過CFD數(shù)值模擬和建立相似試驗?zāi)Ｐ头椒▽CR裝置的初始結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,使其能夠達到較高的脫硝效率。本研究采用CFD數(shù)值模擬,對300MW煤粉鍋爐機組配置的SCR脫硝裝置進行仿真模擬,針對其流場和氨濃度場的不均勻性建立了合理的優(yōu)化方案。并通過建立冷態(tài)試驗臺來驗證數(shù)值模擬的合理性,最終確立優(yōu)化方案。主要的研究內(nèi)容和得出的結(jié)論有:首先對300MW煤粉鍋爐SCR脫硝反應(yīng)器進行數(shù)值模擬和冷態(tài)試驗。并且考察了SCR裝置特定截面上的速度和濃度的標準偏差值,這些截面主要包括噴氨上游、噴氨下游和首層催化劑入口截面。模擬和冷態(tài)試驗結(jié)果顯示,未加裝導(dǎo)流板時反應(yīng)器內(nèi)的流場和氨濃度場分布很不均勻,造成速度和濃度偏差值較大的原因主要是SCR反應(yīng)器入口的非對稱漸擴結(jié)構(gòu)、煙氣在拐彎處受到的離心作用,以及反應(yīng)器上部轉(zhuǎn)彎處的截面突變。針對以上原因并采用CFD模擬手段對導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)和布置進行優(yōu)化,最終確定了四組導(dǎo)流板的最佳組合方式。數(shù)值模擬和冷態(tài)試驗結(jié)果表明加裝導(dǎo)流板后,反應(yīng)器內(nèi)的流場均勻性得到了較大的改善,以首層催化劑入口截面為例,優(yōu)化前速度標準偏差值模擬和冷態(tài)試驗分別為25.69%,28.91%,優(yōu)化后為2.4%,11.5%。但是,模擬和試驗結(jié)果顯示加裝導(dǎo)流板并沒有使反應(yīng)器內(nèi)氨濃度場的均勻性得到明顯改善。其原因是原有的渦流混合板噴氨系統(tǒng)造成的,氨氣由六根噴氨管噴入反應(yīng)器后,長時間停留在混合板背側(cè)的低壓渦流區(qū)內(nèi),造成氨氣在截面上的橫向擴散能力較弱。本文嘗試將渦流混合板噴氨裝置更換為噴氨格柵系統(tǒng)。結(jié)果顯示,采用噴氨格柵噴氨方式后,SCR脫硝裝置首層催化劑入口氨氣濃度場的標準偏差值降為14.5%。而且系統(tǒng)阻力損失由681Pa降到657Pa。
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【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X773

【參考文獻】

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本文編號：1351969