300MW机组SCR脱硝流场优化研究

发布时间：2020-04-12 18:18

【摘要】：当前我国环保形势日益严峻,逐步提高燃煤电厂NOX排放标准,全国燃煤电厂已基本完成了脱硝改造。大多数燃煤电厂采用选择性催化还原法(SCR)进行脱硝,主要是因为SCR脱硝效率高,技术相对完善,但该技术在我国的工程应用相对较晚,在设计、安装和使用过程中都遇到一些问题。300MW锅炉在长期运行中,存在整流格栅和催化剂局部磨损,脱硝效率低,氨逃逸高的难题。本文针对某300MW机组SCR脱硝系统存在的流场分布和烟尘分布不均的问题,基于脱硝系统入口测量结果和数值模拟计算结果,提出了 3种SCR反应器入口烟道导流装置优化方案。数值模拟结果表明,与原方案相比,三种优化方案情况下的压力损失依次增加69Pa、42Pa、25Pa,在催化剂上方截面烟尘质量浓度分布均匀性情况为优化方案2优化方案1优化方案3原型,综合考虑烟气流场、烟尘浓度场及大粒径烟尘分布均匀性,最终改造方案选择优化方案2。对优化方案2予以实施后,对脱硝反应器入口截面和出口截面测点处的烟气流速进行了测试,并以此为基础进行烟尘浓度的模拟计算。结果表明,催化剂上方截面烟尘浓度不均匀度由81.12%降低到69.19%,优于预期值(70.20%),流场不均匀度由8.42%增加到9.09%,较预期值(8.928%)高出0.17%,压力损失增加44Pa,改造效果与预期值基本相符。
【图文】：

原理图,脱硝,原理

来自氨区的氨气先与稀释空气进行混合，再经通过喷嘴进入烟道，与烟气进行充逡逑分混合，然后在Ｔｉ０２的催化作用下，，烟气中的ＮＯｘ与ＮＨ３发生选择性催化还原逡逑反应，生成无害的Ｎ２和水［３３］，反应过程如图２－１所示：逡逑ｘｈ３逦催化剂逡逑ＮＨ３邋ｇ邋Ｃ—？２0逡逑烟＾ＸＬ邋净逡逑气匚：＞逡逑＃＿Ｎ0ｘ邋＾邋０—ＮＯｘ邋ｇ逦飞逡逑＇＇邋？￣＾ＮＨｓ邋＾邋Ｏ—ｈ２0逡逑图２－ｉ邋ＳＣＲ脱硝原理逡逑经国内外学者大量研究表明，在脱硝系统反应器内的进行的主要化学反应为：逡逑４ＮＨ３＋４Ｎ０＋０２＝４Ｎ２＋６Ｈ２０邋（邋２－１）逡逑４Ｎ0３＋Ｎ0２＋0２＝３Ｎ２＋６Ｈ２0邋（２－２）逡逑４ＮＨ３＋６ＮＯ＝５Ｎ２＋６Ｈ２０邋（２－３）逡逑８ＮＨ３＋６Ｎ0２＝７Ｎ２＋１２Ｈ２0邋（２－４）逡逑２．１．２ＳＣＲ烟气脱硝设备及流程介绍逡逑火电厂ＳＣＲ脱硝系统体型庞大、结构复杂，其中包括氨气供给、氨气烟气混逡逑合、脱硝反应区、附属的控制系统、相应的吹灰系统等等。各个部分有机组合，有逡逑序进行，才能使得脱硝系统能在较高脱硝效率下的运行。最常见的ＳＣＲ脱硝系统逡逑组成如图２－２所示：逡逑７逡逑

脱硝,系统流程图,氨气

来自氨区的氨气先与稀释空气进行混合，再经通过喷嘴进入烟道，与烟气进行充逡逑分混合，然后在Ｔｉ０２的催化作用下，烟气中的ＮＯｘ与ＮＨ３发生选择性催化还原逡逑反应，生成无害的Ｎ２和水［３３］，反应过程如图２－１所示：逡逑ｘｈ３逦催化剂逡逑ＮＨ３邋ｇ邋Ｃ—？２0逡逑烟＾ＸＬ邋净逡逑气匚：＞逡逑＃＿Ｎ0ｘ邋＾邋０—ＮＯｘ邋ｇ逦飞逡逑＇＇邋？￣＾ＮＨｓ邋＾邋Ｏ—ｈ２0逡逑图２－ｉ邋ＳＣＲ脱硝原理逡逑经国内外学者大量研究表明，在脱硝系统反应器内的进行的主要化学反应为：逡逑４ＮＨ３＋４Ｎ０＋０２＝４Ｎ２＋６Ｈ２０邋（邋２－１）逡逑４Ｎ0３＋Ｎ0２＋0２＝３Ｎ２＋６Ｈ２0邋（２－２）逡逑４ＮＨ３＋６ＮＯ＝５Ｎ２＋６Ｈ２０邋（２－３）逡逑８ＮＨ３＋６Ｎ0２＝７Ｎ２＋１２Ｈ２0邋（２－４）逡逑２．１．２ＳＣＲ烟气脱硝设备及流程介绍逡逑火电厂ＳＣＲ脱硝系统体型庞大、结构复杂，其中包括氨气供给、氨气烟气混逡逑合、脱硝反应区、附属的控制系统、相应的吹灰系统等等。各个部分有机组合，有逡逑序进行，才能使得脱硝系统能在较高脱硝效率下的运行。最常见的ＳＣＲ脱硝系统逡逑组成如图２－２所示：逡逑７逡逑
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X773

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