隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,社會(huì)用電量越來(lái)越大,而目前主要的發(fā)電方式依然是燃煤火力發(fā)電。燃煤火力發(fā)電產(chǎn)生很多大氣污染物,其中包括氮氧化物（NOx）。國(guó)家2012年實(shí)施的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）規(guī)定,目前新建及現(xiàn)有火電機(jī)組排放的NOx限值為100mg/m³。根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn),各大火電機(jī)組必須采用煙氣脫硝技術(shù),加裝煙氣脫硝設(shè)備,以達(dá)到國(guó)家規(guī)定的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)。選擇性催化還原（SCR）技術(shù)是目前火電機(jī)組應(yīng)用廣泛的煙氣脫硝技術(shù),本文介紹了NOx控制技術(shù)、國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)SCR的研究現(xiàn)狀、SCR反應(yīng)原理及SCR脫硝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。以某660MW火電機(jī)組的SCR脫硝系統(tǒng)作為研究對(duì)象,使用STAR-CCM+軟件對(duì)該SCR脫硝系統(tǒng)進(jìn)行幾何建模、網(wǎng)格劃分、數(shù)值模擬與優(yōu)化。在燃煤鍋爐BMCR工況下,通過(guò)改變SCR脫硝系統(tǒng)整流格柵上方第二塊導(dǎo)流板底部與整流格柵的距離L,模擬分析L取值變化對(duì)SCR脫硝系統(tǒng)的影響。當(dāng)L逐漸增大時(shí),第一層催化劑入口水平面的速度分布標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)和第二層催化劑出口水平面的NO濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)先減小后增大,且在L為250mm時(shí)取得最小值7.52%與8... 

【文章來(lái)源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SCR脫硝系統(tǒng)的工藝流程圖

（b）波紋式催化劑 （c）板式催化劑圖 2-4 催化劑的常見類型蜂窩式催化劑的端面為蜂窩狀，多為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，蜂窩的孔道貫穿于長(zhǎng)方體的長(zhǎng)度方向，通常采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，具有模塊化、長(zhǎng)度易于控制、相對(duì)質(zhì)量輕、比表面積大、回收利用率高等特點(diǎn)。蜂窩式催化劑在全球 SCR 催化劑市場(chǎng)具有60%以上的市場(chǎng)份額，其主要的供應(yīng)商為美國(guó)的 Cometech 公司、韓國(guó) SK 公司等。波紋式催化劑通常由直板與波紋板交替疊加而成，采用陶瓷板或玻璃纖維板作為基材，浸漬燒結(jié)成型，優(yōu)點(diǎn)是壓降較小、比表面積大，其主要供應(yīng)商為日本的 Hitachi Zosen 公司和丹麥的 Haldor Topsoe 公司。板式催化劑采用金屬板作為金基材，浸漬燒結(jié)成型，通常使用不銹鋼材料作為載體，活性材料運(yùn)載在不銹鋼材料上。具有較高的高塵環(huán)境適應(yīng)力，但其比表面積小。在全球 SCR 催化劑市場(chǎng)占有大約 25%的市場(chǎng)份額，其主要供應(yīng)商為日本的 BHK 公司和德國(guó)的 Argilon公司[53-54]。SCR 脫硝系統(tǒng)的 NOx 和氨氣的反應(yīng)，是在反應(yīng)器內(nèi)的催化劑層完成的。其主要的反應(yīng)過(guò)程為：

溶解于水中，保存于儲(chǔ)罐中，且需要加熱儲(chǔ)罐，進(jìn)而蒸發(fā)氨水成氨氣。商業(yè)使用的氨水通常為濃度 20%～30%的氨水，使用罐體儲(chǔ)存，體積大，質(zhì)量重，且蒸發(fā)過(guò)程需要消耗大量的電力。因此，綜合比較，火電廠的 SCR 脫硝系統(tǒng)通常使用液氨作為還原劑。液氨通常存放在球形或圓柱形的壓力容器內(nèi)，不同于藍(lán)色氧氣瓶，液氨儲(chǔ)罐通常為黃色，常見的液氨儲(chǔ)罐如圖 2-5 所示。經(jīng)噴嘴噴入 SCR 脫硝系統(tǒng)與煙氣混合并發(fā)生催化還原反應(yīng)的通常為氨氣而非液氨，因此，需要對(duì)液氨進(jìn)行氣化。液氨儲(chǔ)罐內(nèi)的液氨通過(guò)出料管至氣化器，再氣化為氨氣。氨氣是一種無(wú)色、有刺激性氣味的氣體，低濃度的氨對(duì)眼睛和潮濕的皮膚能迅速產(chǎn)生刺激作用，高濃度的氨氣對(duì)眼睛有強(qiáng)刺激性，可引起疼痛和燒傷，且擴(kuò)散到空氣中將造成空氣污染，因此，氣化后的氨氣必須與空氣進(jìn)行一定程度的混合，以稀釋氨氣，通常是將氨氣的濃度控制在 5%以內(nèi)�；旌虾蟮陌睔夂涂諝獾幕旌蠚怏w通過(guò)噴嘴進(jìn)入 SCR 脫硝系統(tǒng)，與煙氣在靜態(tài)混合器中充分混合，經(jīng)過(guò)管道中的導(dǎo)流板和 SCR 反應(yīng)器上方的整流格柵，進(jìn)入 SCR 反應(yīng)器的催化劑層，在催化劑的催化作用下，與煙氣中的 NOx 發(fā)生催化還原反應(yīng)[56]。

【參考文獻(xiàn)】：
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