CFD数值模拟在660MW燃煤发电厂烟气脱硝工程中的应用.pdf

《CFD数值模拟在660MW燃煤发电厂烟气脱硝工程中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、CFD数值模拟在660MW燃煤发电厂烟气脱硝工程中的应用刘海蛟。徐灏(浙江天地环保工程有限公司，浙江杭州310003)摘要：结合华东地区某电厂2×660MW机组SCR烟气脱硝_r-程，通过CFD数值模拟，对脱硝系统烟道中的均流装置进行优化设计，使喷氨格栅及催化剂层入口烟气流场达到了设计要求，系统阻力降也控制在设计范围之内．关键词：SCR；脱硝；CFD；均流装置中图分类号：X5ll文献标识码：A文章编号：1004—3950(2014)05—0056—05ApplicationofCFDnumericalsimulationinSCRdenitrationfo

2、r660MWcoal-firedpowerplantLIUHal—iiao．丑UHao(ZhejiangTiandiEnvironmentalProtectionEngineeringCo．，Ltd，Hangzhou310003，China)Abstract：CFDnumericalsimulationwasusedin2×660MWSCRdenitrationprojectofcoal-firedpowerplant．Distri-butionofthefluefieldataiginletandcatalyticinletwasuniformedbyo

3、ptimumdesignofflowstraightener，andthepressuredropofthesystemalsometthedesignrequirement．Keywords：SCR；denitration；CFD；flowstraightener0引言2013年，我国二氧化硫(SO，)排放总量为2043．9万t，氮氧化物(NO。)排放总量为2227．3万t。1。，NO。排放量已超过S0，，成为最主要的大气污染物。NO。在大气中可形成硝酸和细颗粒硝酸盐，同硫酸和细颗粒硫酸盐一起被远距离输送，可加速区域性酸雨的形成。大气中的NO。浓度提高会

4、形成光化学烟雾，破坏生态系统并严重威胁人类健康。目前燃煤锅炉脱硝技术总体上可分为两大类，即燃烧中和燃烧后控制技术。2。。燃烧中控制NO。排放主要是在炉膛内进行的，这一类技术有烟气再循环法、燃料再燃烧技术、低NO。燃烧器技术、空气分级燃烧法¨。等；燃烧后脱硝技术包括选择性催化还原法(SelectiveCatalyticReduc—tion，SCR)、吸附法、电子束法、氨吸收法、亚硫酸氨法等。其中SCR法”。应用最为广泛，是目前最有效的烟气脱硝技术，其脱硝率可达90％以上。SCR系统复杂、设备庞大，其中烟道和反应器设计是系统中的技术关键，直接影响反应器内NH。

5、与NO。分布、速度分布、飞灰颗粒分布，从而影响系统的运行性能。为了获得SCR系统在不同工况下最佳的流场分布，确定设计方案，常规的方法一般要进行试验台试验、在已投运的装置上进行实物试验或对大量已投运装置上取得的经验进行深入归纳总结，但这样既不经济也不现实。利用计算流体力学(ComputationalFluidDynamics，CFD)技术可以代替大部分试验研究工作，最大限度地将需在大型试验台上进行的复杂试验项目分解为小型简单的试验，能够提高设计效率，降低设计成本，是目前SCR脱硝工程设计中必不可少的环节。收稿日期：2014—03—12作者简介：刘海蛟(197

6、8一)，男，天津塘沽人，工程师，主要从事环保设计研发工作。一56—1华东地区某电厂2×660MW烟气脱硝概况1．1工程概况该电厂2X660MW锅炉由上海锅炉厂生产，为超超临界参数变压直流炉、一次再热、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢悬吊结构Ⅱ型锅炉。1．2脱硝系统及工艺流程电厂SCR脱硝系统设计采用液氨为还原剂。液氨储罐中的液氨经过蒸发器加热蒸发为氨气，再通过氨缓冲罐和输送管道进入SCR反应器的入口烟道。氨气经过喷氨隔栅与烟气均匀混合，在反应器催化层内NO。与氨发生氧化还原反应，完成脱硝过程。SCR反应器设置于空气预热器前，脱硝后烟气经过空气预热器回收

7、热量后进入静电除尘器。每台锅炉配两台SCR反应器。系统工艺流程见图1。SCR脱硝系统设计参数见表1。址¨砸'蔽商11．．．．．．．．．．．．．．．．．．．J图沱气憾岔器弋一‘表1SCR脱硝系统设计参数2CFD技术在烟气脱硝工程中的应用本文中对该电厂SCR项目采用1：1比例进行模拟，着重对系统关键区域的速度分布、浓度分布、温度分布进行研究。通过增设均流装置，对系统的布置进行优化，从而获得较为理想的结果。2．1控制方程选择对于稳态粘性不可压缩流体∞。，其连续性方程为：div(U)=0动量方程：div(M。u)=div(弹adul)=1粤Ppoxi湍流动能(五)

8、方程：肚篙2丢[(叩+关)兰]+叩t篙(警+警)一0￡湍流动能耗散