大型燃煤锅炉SNCR脱硝的数值模拟6843450.pdf

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1、第30卷，总第174期《节能技术》Vol.30，Sum.No.1742012年7月，第4期ENERGYCONSERVATIONTECHNOLOGYJuly.2012，No.4大型燃煤锅炉SNCR脱硝的数值模拟曹庆喜，刘沛奇，张雨谦，邬文燕，刘辉，杨春晖，吴少华(哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨150001)摘要:为了给大型燃煤锅炉采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术提供参考和指导，本文借助计算流体力学软件平台Fluent，通过数值模拟的方法研究了一台600MW燃煤锅炉上的SNCR脱硝过程。计算结果

2、表明大型燃煤锅炉上温降梯度较大，温度适宜进行SNCR脱硝反应的炉内空间较小。根据温度分布，锅炉满负荷运行时，SNCR脱硝系统投用还原剂喷射3区、4区和5区的喷枪比较合适。在氨氮摩尔比为1.1的条件下，该燃煤锅炉上SNCR脱硝效率在27%左右。向炉内喷入少量的添加剂一氧化碳(CO)可以加快SNCR反应的速率，减少NH3漏失。关键词:大型燃煤锅炉;选择性非催化还原;数值模拟;添加剂;一氧化碳中图分类号:X511文献标识码:A文章编号:1002－6339(2012)04－0291－04Numerical

3、StudyofSNCRProcessinLargeCoalFiredUtilityBoilerCAOQing－xi，LIUPei－qi，ZHANGYu－qian，WUWen－yan，LIUHui，YANGChun－hui，WUShao－hua(HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract:Toprovidereferenceandguidancefortheapplicationofselectivenon－catalyticred

4、uction(SNCR)inlargecapacitycoal－firedboiler，numericalstudyofSNCRprocessina600MWcoal－firedboilerwasconductedbymeansofcomputationalfluiddynamicscodeFluent.Thecalculationresultsshowthattemperaturedroprateishighandthefurnacespacewithsuitabletemperaturefor

5、SNCRreactionissmall.Accordingtothetemperaturedistribution，thereducingregentinjectionzone3，zone4andzone5arepracticableforfullloadoperationofboiler.WhenthemolarratioofNH3andNOis1.1，theNOre-movalefficiencycanreach27%roughlyinthisboiler.AddingaspotofCOtot

6、hefurnacecanincreasetheSNCRreactionrateanddecreaseNH3－slip.Keywords:largecapacitycoal－firedboiler;selectivenon－catalyticreduction;numericalsimulation;additive;carbonmonoxide［1］低NOx控制技术联合应用等特点，因而引起广泛0前言的重视。SNCR技术把含有氨基的还原剂(氨、尿素在各种低NOx控制技术中，选择性非催化还原等)喷入到

7、燃烧后具有合适温度的烟气中，在没有(SNCR)法具有改造容易、投资小以及易于与其它贵金属催化剂参与的情况下，还原剂选择性地将烟气中的NOx还原为氮气。反应温度对SNCR脱硝技收稿日期2012－05－10修订稿日期2012－06－18术影响巨大，合适的脱硝温度一般在900～1100℃。基金项目:国家863高技术基金项目(2007AA05Z337)。温度过低，SNCR脱硝反应速率太低使脱硝效率下作者简介:曹庆喜(1979～)，男，助理研究员，研究方向为低NOx排放技术、计算机数值模拟。降，未反应完全的

8、NH3会随烟气排出，引起二次污·291·染;温度过高，还原剂可能会被氧化生成NOx，脱硝面布置的墙式喷嘴，1区喷枪的高度为52.25m，四［2］效率也会下降。面炉墙各有4支，合计16支;2区、3区喷枪分别布目前，SNCR脱硝方面的研究大多在中小型试置在高58.8m、63.05m处，每区仅在前墙布置了7［1－3］验台上进行，大型燃煤锅炉上SNCR脱硝的研支喷枪。4区、5区、6区为深入炉膛的水冷长喷枪，究报道十分少见。另一方面，在大型燃煤锅炉上对每个区域在两侧墙各安装有一支长喷枪，每支