600MW锅炉尾部烟道流场分析与优化

发布时间：2020-07-06 21:49

【摘要】：随着“超低排放”行动的深入,国家对燃煤锅炉的排放标准限定越来越严,目前各燃煤电厂都在对其锅炉尾部烟气处理设备进行改造和升级。燃煤锅炉尾部烟气处理设备的内部流场状况对其脱除效率具有重要影响,成为尾部烟气处理设备改造和升级的关键。因此,研究锅炉尾部烟气处理设备内部流场状况,分析流场问题的成因以制定相应的改造方案,具有十分重要的工程实践意义。本文以某电厂600MW锅炉SCR脱硝装置、除尘器进口烟道以及脱硫塔为研究对象。首先通过冷态、热态试验对该锅炉SCR脱硝装置、除尘器进口烟道相关截面进行了流场测试,初步分析了其内部流场存在的问题及影响。其次,使用数值模拟的方法对该锅炉SCR脱硝系统、除尘器进口烟道及脱硫塔进行了数值模拟。在利用试验数据验证了数值模拟的准确性后,对SCR脱硝系统、除尘器进口烟道及脱硫塔的内部流场进行详细的分析,探究导致流场分布不均的原因并做优化方案研究。本文的结论主要有:为了降低反应器烟气流速,省煤器出口至SCR脱硝装置进口烟道通常需要扩张,而该扩张结构是形成喷氨截面宽度方向流速分布不均的主要原因;通过在扩张位置设置偏向扩张一侧的导流板可以实现喷氨截面流场均匀分布;整流格栅的结构和位置对第一层催化剂入口的流场具有重要影响;通过适当调整整流格栅位置和结构可以实现第一层催化剂入口截面流场均匀分布;除尘器进口烟道采用非对称布置方式以及过多的直角弯头会导致烟道阻力过大和除尘器各室流量的分配不均;可以通过将除尘器进口前主烟道一分为二以及采用弧形弯头来实现流场优化;气流均布板可以改善除尘器喇叭口出口的流场均匀性;对于扩张角较大且左右两侧扩张角大于上下两侧扩张角的喇叭口结构,采用三层中间开孔率低、左右两侧开孔率高的均布板具有良好的流场优化效果;脱硫塔内的喷淋浆液可以对烟气起到整流作用;脱硫塔进口倾角的增加,可以延长烟气在塔内的行程,有利于浆液与烟气的充分接触,但同时也会增加脱硫塔阻力。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X773;TK229.6
【图文】：

第二章 冷热态试验及试验结果分析第二章 冷、热态试验及试验结果分析2.1 研究对象介绍本文以内蒙某电厂 600MW 直接空冷发电机组锅炉 SCR 脱硝装置、除尘器进口烟道以及脱硫塔为研究对象。该锅炉为上海电气集团下属上海锅炉厂有限公司生产的亚临界、四角布置、切圆燃烧、正压直吹式制粉系统、单炉膛、平衡通风、П 型紧身封闭布置、全钢架结构汽包炉，炉后设有脱硝装置、电袋除尘器及湿法脱硫系统。锅炉具体系统布置图如图 2-1 所示。

同时为了防止较小的通风量导致测试数据梯度过显，在现场条件允许的状况下冷态试验会尽量增加锅炉通风量风量为 2200t/h，远超过冷态自模化所需风量。测试截面的选取，一方面要尽量能够反应设备内部的流动特征了解关键部位的流动状况，才能为分析设备的运行状况提供良次测试截面选取位于喷氨管路上方以及催化剂上方 0.3 米处。 2-2 所示。测试所用测量工具为希玛 AS836 风速仪，风速仪测量误差为±系统尺寸跨度大以及内部结构复杂，各截面烟气速度分布也不态试验能够准确获得其内流场分布状况，采用网格法将各截面，以每个区域的中心流速作为整个该小区域的流速。分割的小区越接近其真实流场分布，但同时也会增加测试的工作量，因此筹兼顾试验的准确性以及试验工作量。喷氨截面测点布置为，深度方向 5 个点，共 140 个测点；每个催化剂模块选取两个截面测点，共 176 个测点。具体测点的布置方案如图 2-3、2

需要统筹兼顾试验的准确性以及试验工作量。喷氨截面测点布置为宽度方 个点，深度方向 5 个点，共 140 个测点；每个催化剂模块选取两个点作为剂入口截面测点，共 176 个测点。具体测点的布置方案如图 2-3、2-4 所示图 2-2 SCR 结构及测试截面布置示意图

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