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《浙江大學(xué)》 2013年

SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨混合裝置優(yōu)化研究

裴煜坤  

【摘要】：新《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的執(zhí)行對電力行業(yè)氮氧化物的排放提出嚴(yán)格限制。選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction, SCR)煙氣脫硝技術(shù)以其成熟高效的特點成為火電廠控制氮氧化物的必然選擇。還原劑氨與煙氣的混合均勻程度是影響SCR煙氣脫硝系統(tǒng)脫硝效率的關(guān)鍵因素之一。由于國內(nèi)許多SCR脫硝裝置均為電廠后期改造項目,受空間載荷限制預(yù)留的混合距離較短,因此對SCR系統(tǒng)噴氨混合裝置進行優(yōu)化研究尤其是開發(fā)高效噴氨混合裝置具有重要意義。論文根據(jù)SCR系統(tǒng)煙道當(dāng)量直徑大、混合距離短的特點,提出一種新型噴氨混合單元設(shè)計思想,并對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和適用性驗證。 本文對SCR系統(tǒng)噴氨混合裝置的優(yōu)化研究工作主要包括三部分。其一,采用數(shù)值計算的方法分析V型混合元件下游流場特點,結(jié)果表明混合單元縱向?qū)ΨQ截面末端氣流湍動能和湍動能耗散率最高,適合作為噴氨位置。其二,對SCR系統(tǒng)煙道進行適當(dāng)簡化,搭建混合研究試驗臺,根據(jù)試驗結(jié)果調(diào)整數(shù)值計算方法,用校正的數(shù)值方法分析噴氨混合裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)對其下游濃度分布的影響,結(jié)果表明V型噴氨混合單元數(shù)增加,混合單元葉片尺寸減小,初始濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)降低,渦流混合作用減弱,混合所需距離先減少后增加,據(jù)此擬合發(fā)現(xiàn)混合所需距離與V型噴氨混合單元數(shù)滿足二次函數(shù)關(guān)系；混合單元對齊布置時湍流渦混強度大,持續(xù)距離長,濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)比交錯布置時��；混合裝置覆蓋率增大,混合所需距離縮短,混合過程壓力損失增加,混合裝置效率先增大后減小,當(dāng)覆蓋率為0.250時達(dá)到最大值0.957；混合單元夾角增大,混合能耗近似線性增加,混合裝置效率先增大后減少,夾角為96°時濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)最小,夾角為90°時混合裝置效率最大；混合單元采用梯形和矩形葉片較采用橢圓形和三角形葉片濃度分布更均勻。其三,結(jié)合某600MW機組SCR系統(tǒng)驗證V型噴氨混合裝置的適用性,并與噴氨格柵和旋流混合器的組合方案對比,結(jié)果表明,采用V型噴氨混合裝置設(shè)計方案時,催化劑入口氨濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)低于5%,并且其綜合性能優(yōu)于某噴氨格柵和旋流混合器的組合。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：X701
【目錄】：

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