燃煤电站SCR烟气脱硝催化剂的磨损研究

发布时间：2017-10-31 10:31

  本文关键词：燃煤电站SCR烟气脱硝催化剂的磨损研究

  更多相关文章： 催化剂磨损 飞灰 流场 数值模拟

【摘要】：随着环保要求的提高,选择性催化还原法(SCR)已成为燃煤电站中应用最广泛的烟气脱硝技术。然而最近几年,很多SCR脱硝系统中的催化剂都出现了磨损严重的问题,严重影响着整个机组的运行。因此,针对催化剂的磨损问题展开深入研究具有重要的现实意义。本文以两台燃煤机组所出现的催化剂磨损问题为研究对象,主要从烟气流速和飞灰两个角度,采用现场试验与数值模拟相结合的方法深入展开研究。首先,通过现场的勘察,了解SCR脱硝装置内构架、钢梁和导流板等内部结构是否有特殊情况。其次,进行现场的流速测试,把它作为研究切入点,以此来了解催化剂床层上方的流场分布情况,初步分析催化剂磨损的可能原因,并为后续的数值模拟验证提供依据。最后,进行相应的数值模拟,在利用现场测试结果对模拟结果进行验证后,加入飞灰离散相再次进行数值模拟。根据模拟得到的SCR脱硝系统内流场分布和飞灰分布等情况,深入分析造成催化剂磨损的原因。本文的主要结论有：横梁上的防积灰三角结构的存在会使得催化剂发生磨损,因为烟气流经横梁时,由于三角结构的作用而产生漩涡,致使气流抵达催化剂层时,横梁下方的前后侧气流流速偏大,从而冲刷磨损催化剂。而SCR入口烟道的不合理布置和整流格栅与转向弯头出口的高度差的共同作用,同样会造成催化剂的磨损。因为整流格栅与转向弯头出口的高度差的存在,会使得烟气在该区域形成漩涡,而SCR入口烟道的不合理布置又刚好使靠近漩涡的气流流速大。最终导致催化剂处的局部气流不仅流速大,而且飞灰浓度也高,使催化剂发生磨损。
【关键词】：催化剂磨损 飞灰 流场 数值模拟
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O643.36;X773
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题背景与研究意义8-11
• 1.1.1 氮氧化物的危害8
• 1.1.2 燃煤电站NOx的治理8-9
• 1.1.3 SCR烟气脱硝催化剂9-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.3 本文研究工作14-15
• 1.3.1 研究目标14
• 1.3.2 研究内容与方法14-15
• 第二章 横梁上的三角结构对催化剂磨损的影响15-37
• 2.1 对象概述15-16
• 2.2 现场试验16-26
• 2.2.1 试验前分析16-17
• 2.2.2 试验测试位置17-18
• 2.2.3 试验方法18-19
• 2.2.4 试验过程19-20
• 2.2.5 试验结果与分析20-26
• 2.3 模拟试验及分析26-32
• 2.3.1 数值模型的建立26-27
• 2.3.2 冷态模拟与验证27-28
• 2.3.3 热态模拟与分析28-32
• 2.4 优化后现场试验32-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第三章 整流格栅上游结构对催化剂磨损的影响37-52
• 3.1 对象概述37-38
• 3.2 现场试验38-42
• 3.2.1 试验内容与过程38-39
• 3.2.2 试验结果与分析39-42
• 3.3 模拟试验42-51
• 3.3.1 数值模型的建立42-44
• 3.3.2 数值模拟44
• 3.3.3 模拟验证44-45
• 3.3.4 模拟结果与分析45-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第四章 总结与展望52-54
• 4.1 研究内容总结52-53
• 4.2 研究展望53-54
• 参考文献54-57
• 致谢57-58
• 攻读硕士期间科研成果58

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本文编号：1121987