低位布置燃气轮机SCR烟气脱硝数值模拟研究与应用

发布时间：2021-01-08 05:01

　　以某低位布置E级燃气蒸汽联合循环机组余热锅炉为例,进行了选择性催化还原(SCR脱硝技术数值模拟研究,得到余热锅炉SCR烟气脱硝系统流场和余热锅炉内部喷氨格栅的放置位置。结果表明:对于低位布置的燃气轮机,在扩口段烟道设置导流板能够有效改善催化剂入口截面上速度分布均匀性;提出了一种适用于余热锅炉扩口烟道的分割仓式导流板结构;采用分区可调的多组一体式氨注射混合器能在较短距离内加强氨气和NO_x的混合;将喷氨格栅布置在模块2之前时,催化剂入口截面上NH₃分布均方根偏差为2.05%;在机组实际运行时对喷氨格栅进行分区优化调整可以获得最佳的余热锅炉出口截面NO_x分布均匀性和最小的氨逃逸量。 

【文章来源】：热力发电. 2020,49(12)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

燃气蒸汽联合循环余热锅炉示意

模型网格数量为350万，此网格数量已通过网格无关性验证。数值模拟模型如图2所示。数值模拟控制方程使用连续性方程、动量方程和能量方程。利用标准k-ε模型模拟湍流流动，使用多孔介质模型模拟烟气在余热锅炉内部模块的流动、放热以及在催化剂层的流动，使用多组分物质输运模型模拟烟气中CO2、H2O、N2、O2、NH3的混合[11]。

图3给出了满负荷工况下脱硝系统在无导流板和加导流板情况下的系统流线图。从图3可见，低位布置的燃气轮机余热锅炉入口扩口烟道上部烟道角度较大，烟气容易在扩口烟道入口上部形成烟气回流区。这是由于燃气轮机出口烟气的流速较高，而余热锅炉尺寸较大，连接烟道为不规则扩口烟道，烟气在余热锅炉入口扩口烟道上侧流速较低，形成回流区。由于余热锅炉中布置有多个换热模块，换热模块的阻力较大，对烟气起到了整流作用。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2963961