电站锅炉SCR系统流场的冷态试验与数值模拟的研究.pdf

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1、电站锅炉SCR系统流场的冷态试验与数值模拟的研究蒋新伟，施平平。钟毅，高翔，骆仲泱，岑可法(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，浙江杭州310027)摘要：采用冷态试验和数值模拟相结合对某电厂660MW燃煤锅炉SCR脱硝系统中整流格栅、多孔板、导流板的设计方案进行了速度场和浓度场分布及压降的研究。结果表明数值模拟结果和冷态试验结果较为吻合。其中AIG上游速度分布C。值为15．4％，催化卉J入口速度分布C。值为8．I％，浓度场c。值为5．7％，满足系统设计要求。催化剂入口处安装整流格栅可以优化进入催化剂层的气流方向，使烟气垂直进入催化荆层。

2、关键词：SCR系统；数值模拟；冷态试验；流场中图分类号：X701文献标识码：A文章编号：1004—3950(2010)03—005l一05ResearchoncoldtestandnumericalsimulationofflowfieldinSCRsystemforcoalfiredboilerJIANGXin·wei，SillPing-ping，ZHONGYi，etal(StateKeyLaboratoryofCleanEnergyUtilization，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)

3、Abstract：Theflowfieldofvelocity，concentrationandpressurewerestudiedbyacombinedmethodofcoldmodeltestwithnumericalsimulationina660MWcoalfiredplant．TheoptimumdesignofSCRdenitrifieationreactorincludedflowstraighteninggrid，perforatedplate，splitter，ect．Theexperimentsshowedthatt

4、heresultsofnumericalsimulationwerethesamewiththoseofcoldtest，whichmeanthemethodofnumericalsimulationwascredible．TheCvvaluesofvelocityfieldattheupstreamofA1Gandinletofcatalystlayerwere15．4％and8．1％respectively．TheC。valueofconcentrationfieldattheinletofcatalystlayerwas5．7％．I

5、nstallationofflowstraighteningsndcanoptimizethedirec·tionofgasflowtomakethefluegasenterthecatalystvertically．Keywords：SCRsystem；numericalsimulation；coldtest；flowfield0前言SCR脱硝技术由于其较高的脱硝效率和良好的经济适用性，目前已成为大型电站烟气脱硝的主要选择之一。在SCR反应器中，烟气的流动特性以及还原剂与烟气的混合情况对催化剂的有效利用和脱硝效率都有较大的影响。而要了解

6、实际SCR反应器中的烟气流动特性十分不便，因此一般采用数值模拟或者冷态模化技术来了解、掌握其流动规律¨。1。数值模拟相较于冷态模拟要更加省时、省力，然而从国内发展情况来看，由于国内在脱硝方面刚刚起步，数值模拟计算在SCR反应装置中的应用还不成熟，数据较少，因此有必要采用冷态实验来模拟实际反应器内部的速度场、浓度场以及压力场，与数值模拟计算的结果进行对比，以验证数值模拟计算的准确性，使数值模拟计算结果更为真实可信H1。笔者采用数值模拟和冷态试验相结合的方法对某电厂660MW燃煤锅炉SCR脱硝反应器内的流动特性进行了研究。1SCR反应器冷态试

7、验系统1．1试验模型本试验台的模型按实际SCR反应器1／12比收稿日期：2010—0l一12基金项目：国家863计划等课题资助项目(2007AA061802)；浙江省科技计划优先主题社会发展重大项目(2007C03004)作者简介：蒋新伟(1985一)，男，浙江东阳人，硕士研究生，主要从事SCR脱硝装置反应器流场研究。群露l程2010年，第3期一5l一例缩小，如图1所示。冷态物理模型从省煤器底部低温过热器区域延伸至空预器入口。其中优化流场的部件包括：(1)AIG上游安装多孔板；(2)AIG上游变截面处及弯道各安装一组导流板，AIG下游扩口

8、及弯道处各安装一组导流板，催化剂层入口处安装一组导流板；(3)在催化剂层入口处安装了整流格栅。冷态物理模型主体采用8mm透明有机玻璃制作，以便于观察流场，喷氨格栅采用有机玻璃管制作，导流板及空