SNCR-SCR耦合法脱硝技术的数值模拟

发布时间：2017-06-30 17:17

  本文关键词：SNCR-SCR耦合法脱硝技术的数值模拟，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：SNCR-SCR耦合法脱硝技术具有降低脱硝催化剂用量、简化SCR脱硝塔结构以及缓解空气预热器腐蚀及堵塞问题的优点,但由于燃烧形式的多样与不可控,SCR反应器中首层催化剂上游还原剂与烟气的比例并未达到工程要求,二者混合不均匀,影响了脱硝效率和氨逃逸。本文结合国内外研究,利用CFD软件平台针对某300MW机组SCR脱硝反应器内的流场和还原剂浓度场的分布情况进行了模拟,并通过添加导流板以及整流格栅等装置的方式对流场以及浓度场进行了优化,使其在满负荷条件下首层催化剂入口速度场以及浓度场的偏差分别为5.29%,4.3%。随后进行的是SNCR反应过程的数值模拟研究,所采用的还原剂为浓度为10%的尿素溶液。通过采用合适的数学模型计算表明,湍流混合限制下,SNCR反应过程可以用数值模拟的方法进行定性定量分析,对于工程应用有良好的指导作用。氨氮比为1.3、1.5、2.0时,脱硝效率分别为35%,36%,36.5%,氨逃逸分别为15ppm,25ppm,50ppm。最后对SNCR-SCR耦合法脱硝技术进行了数值模拟,通过添加补氨喷枪,改变喷枪位置等方式对其进行了优化,结果表面在满负荷运行条件下,采用墙式喷枪和多喷嘴喷枪结合的方式可以满足SCR对还原剂浓度场的要求,首层催化剂入口NH3/NO标准偏差为4.8%,同时证明了SNCR-SCR耦合法脱硝系统具有良好的应用前景和应用价值。
【关键词】：脱硝 SNCR-SCR耦合 补氨 均布性
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 课题背景9-12
• 1.1.1 我国能源消费结构9-10
• 1.1.2 氮氧化物危害10-11
• 1.1.3 我国燃煤电站氮氧化物排放现状及政策11-12
• 1.2 燃煤NO_x生成机理12-14
• 1.2.1 热力型NO_x12-13
• 1.2.2 快速型NO_x13-14
• 1.2.3 燃料型NO_x14
• 1.3 燃煤电站锅炉NO_x控制技术14-16
• 1.3.1 燃烧前脱硝技术14-15
• 1.3.2 燃烧中脱硝技术15-16
• 1.3.3 燃烧后脱硝技术16
• 1.4 SCR、SNCR及SNCR-SCR耦合脱硝技术16-20
• 1.4.1 SCR与SNCR烟气脱硝技术16-17
• 1.4.2 SNCR和SCR脱硝技术的数值模拟17-19
• 1.4.3 SNCR-SCR耦合脱硝技术19-20
• 1.5 本文研究内容20-21
• 第2章 基于CFD的计算模型21-25
• 2.1 CFD计算平台21
• 2.2 采用数值模拟方法研究烟气脱硝技术的优点21-22
• 2.3 数值模拟模型22-25
• 2.3.1 湍流模型22-23
• 2.3.2 物质输运及化学反应模型23-24
• 2.3.3 多孔介质模型24
• 2.3.4 离散相模型24-25
• 第3章 SCR系统流场优化的数值模拟25-37
• 3.1 计算模型与网格划分25-26
• 3.2 初始条件设定26
• 3.3 评价指标26-27
• 3.4 模拟结果与讨论27-36
• 3.4.1 SCR反应器入口烟道流场优化27-28
• 3.4.2 SCR反应器拐角处流场优化28-31
• 3.4.3 SCR反应器入口流场优化31-33
• 3.4.4 SCR反应器还原剂浓度场优化33-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第4章 SNCR脱硝技术数值模拟37-44
• 4.1 几何建模与网格划分37-38
• 4.2 SNCR计算结果与讨论38-43
• 4.2.1 边界条件38
• 4.2.2 SNCR过程的计算38
• 4.2.3 计算结果及分析38-43
• 4.3 本章小结43-44
• 第5章 SNCR-SCR耦合法脱硝技术数值模拟44-51
• 5.1 计算模型与网格划分44
• 5.2 SNCR-SCR耦合法脱硝计算结果与讨论44-50
• 5.3 本章小结50-51
• 第6章 结论与展望51-53
• 6.1 结论51
• 6.2 展望51-53
• 参考文献53-58
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果58-59
• 致谢59

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