基于声学测温的炉膛SNCR喷氨设计.pdf

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1、第44卷第2期热力发电Vo1．44NO．22015年2月THERMALP0WERGENERAT10NFeb．2O15基于声学测温的炉膛SNCR喷氨设计沈国清，蒋泓亮，张世平(华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心，北京102206)[摘要]针对目前选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统温度窗口选择及喷氨设计方式的不足，在Flu—ent软件模拟炉内温度场的基础上，拟定运用声学测温技术对炉膛燃烧区域上部进行有效的温度测量和实时监测，找出合适的脱硝反应温度窗口，并且设计合理的还原剂喷口布置方案。[关键词]脱硝系统；SNCR；F

2、luent软件；声学测温；喷氨[中图分类号]TM621．2[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2015)02—0081—005[DOI编号]10．3969／j．issn．1002-3364．2015．02．081AcousticthermometrybasedSNCRammoniainjectiondesignSHENGuoqing，JIANGHongliang，ZHANGShiping(NationalEngineeringResearchCenterofThermalPowerGeneration，Bei

3、jing102206，China)Abstract：Toimprovethetemperaturewindowselectionandammoniainjectiondesign，theFluentsoftwarewasadoptedtosimulatethetemperaturefieldinthefurnace．Onthisbasis，theacousticthermometrytech—nologywastobeemployedtocarryouteffectivetemperaturemeasurementand

4、real—timemonitoringontheupperpartofthefurnacecombustionzone，thentofindoutasuitablereactiontemperaturewindowandputforwardareasonablelayoutschemeforammoniainjection．Keywords：denitrationsystem，SNCR，Fluent，acousticpyrometry，ammoniainjection随着环保要求的提高，大型电站锅炉的NO。排窗口的温度高

5、于该温度区间，则氨基物质更容易被放标准日益严格。2014年最新制定的《火电厂大气氧气氧化，会增大N排放量；若还原区域温度过污染物排放标准》要求我国2012年之前建成的火电低，N还原反应不充分，尾部烟道处易出现氨泄厂N排放限值为100mg／m。。单一的脱硝技术漏，从而腐蚀受热面和空气预热器等金属表面，造成沾污、堵灰和漏风现象，严重影响锅炉的安全运行。已经很难满足高标准严要求的No排放限值。在准确测量炉膛燃烧区域上部的温度，可为喷氨区域众多的NO控制方法中，SNCR技术以其投资少，的选择提供依据。运行成本低，改造工期短，见效

6、快等优点口]，常作为目前投运的SNCR系统大多依靠运行经验选联合脱硝系统中低氮燃烧技术或SCR技术的补充。择喷氨区域，对炉膛温度场的实际分布情况了解不SNCR系统布置在炉膛燃烧区域的上方，在一够精确，致使温度窗口偏离，脱硝效率较低，氨气泄定条件下将氨水或尿素喷入炉膛与烟气混合，在无漏现象较重。对此，本文在Fluent软件模拟炉内温金属催化剂的情况下将NOz还原成无毒的水和氮度场的基础上，拟采用声学测温技术对炉膛燃烧区气。对SNCR脱硝过程影响最大的因素是喷射还域上部进行有效地温度测量和实时监测，找出合适原剂所处区域温度，

7、俗称为温度窗口。No还原反的脱硝反应温度窗口，设计合理的还原剂喷口布置应适宜在8001100℃下进行【2]，若最佳反应温度方案。收稿日期：2014—03—18基金项目：北京高等学校青年英才计划(YETP0700)；华北电力大学中央高校基本科研业务费专项资金项目(2014MS10)作者简介：沈国清(198o一)，男，博士，讲师，主要研究方向为电站设备声学监测及控制技术。E-mail：Shenguoqing@ncepu．edu．cn82热力发电1声学测温原理2实例由声音的传播特性可知，声波在介质中的传播声学测温系统装置主要包

8、括声波发射单元、声速度随介质温度的变化而变化。根据声波的运动方波接收单元、声波导管、通信电缆、信号处理器、功率程、气体介质的连续性方程以及物态方程，可以推导放大器、温度输入输出以及显示设备等。声学测温出线性声波的波动方程：系统如图1所示。O2paz一专c：a。㈩⋯声波传播速度可以定义为：c一(dpo．)(2)apo式