SCR脱硝塔流场数值优化及实验研究
发布时间：2021-07-24 23:55
燃煤发电在我国处于绝对主导地位。“富煤、缺油、少气”的能源结构决定了燃煤发电的主导地位很长时间内不会发生改变。燃煤发电虽然已是“最清洁”的煤炭利用方式,由于基数巨大,仍产生大量污染物。相关资料表明,我国大气中67%的氮氧化物来自于煤炭燃烧。火电厂作为燃煤大户,随着近些年来装机容量的不断增加,每年氮氧化物排放量不断增长,并且有增速加快的趋势。以至于我国氮氧化物排放量已居于世界第二大国,急需采取相关措施对氮氧化物排放量进行控制。因此,为了实现可持续发展,中国制定了越发严格的环保标准。火电厂脱硝方法中,SCR由于起步早,技术相对成熟,脱硝效率高,成为目前使用最广泛的烟气脱硝技术。选择性催化还原脱硝技术通过注入氨水、液氨、尿素等还原剂,在催化剂的作用下与NOx发生化学反应,生成氮气和水等产物。但由于催化剂在长时间运行过程中会因磨损、堵塞等原因造成自身失活,所以需要对SCR脱硝塔内流场进行优化从而提高催化剂寿命。本文首先基于Flunet软件以山东某电厂SCR脱硝塔为研究对象,模拟整流格栅间距、高度变化后,对第一层催化剂层上方截面速度分布均匀性及烟气进入塔内偏角的影响,结果表...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脱硝化学机理SCR脱硝反应是典型的气固非均相催化反应，反应机理如图2-2所示NH3和
图 2-3 SCR 高温高尘布置流程2.4.2 SCR 高温低尘布置方式高温高尘布置方式将反应器布置于除尘器之后，经除尘处理的烟气，颗粒物及碱金属含量大大降低，催化剂堵塞磨损状况得到改善，氨逃逸率较高温高尘布置有所降低。但该种布置方式下，除尘器在高温下工作，工作效率低。烟气中含有的 SO2可被脱硝催化剂氧化为 SO3，与逃逸的 NH3反应生成硫酸氢氨，硫酸氢氨性质较粘，且露点较低，易吸收烟气中的灰尘，在空预器段沉积，硫酸氢氨的粘性使之易于牢固粘附在空预器蓄热元件表面，使蓄热元件积灰，空预器流通截面减小，阻力增加以及换热元件的换热效率下降。造成空预器堵塞，严重影响脱硝机组的安全稳定运行。此外，硫酸氢氨附着于催化剂的表面会堵塞催化剂并影响催化剂活性高温低尘的布置方式进入脱硝反应器的烟气中颗粒物大大降低，催化剂堵塞风险下降，应选用节距较小的催化剂，投资相应增加。该布置方式应用案例较少。
SCR高温低尘布置流程
【参考文献】：
期刊论文
[1]选择性催化还原脱硝装置内部磨损数值模拟[J]. 仲亚飞,韦红旗,陈经纬. 热力发电. 2016(03)
[2]基于自适应多尺度核偏最小二乘的SCR烟气脱硝系统建模[J]. 刘吉臻,秦天牧,杨婷婷,吕游. 中国电机工程学报. 2015(23)
[3]省煤器烟道优化在SCR烟气脱硝中的应用[J]. 李紫龙,刘洋,王济平. 山东工业技术. 2015(20)
[4]SCR烟气脱硝催化剂活性在线测试方法[J]. 禾志强,武斌,马松玲,李浩杰. 内蒙古电力技术. 2014(02)
[5]省煤器烟气旁路在SCR烟气脱硝系统中的应用[J]. 董陈,王晓冰,牛国平. 热力发电. 2014(03)
[6]蜂窝状Mn-Ce/TiO2系低温SCR催化剂成型研究[J]. 吴利霞,朱虹,毛华峰,范海燕,金瑞奔. 能源工程. 2013(05)
[7]选择性催化还原脱硝催化剂失活研究综述[J]. 姜烨,高翔,吴卫红,张涌新. 中国电机工程学报. 2013(14)
[8]我国烟气脱硝行业现状与前景及SCR脱硝催化剂的研究进展[J]. 谭青,冯雅晨. 化工进展. 2011(S1)
[9]3种烟气脱硝工艺技术经济比较分析[J]. 项昆. 热力发电. 2011(06)
[10]燃煤电站SCR烟气脱硝工程技术关键问题研究[J]. 张洁,张杨. 电力科技与环保. 2011(02)
博士论文
[1]复杂流动Navier-Stokes方程数值模拟及湍流模型应用研究[D]. 肖志祥.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]SCR流场及飞灰浓度分布优化数值模拟和实验研究[D]. 徐劲.华北电力大学 2017
[2]某600MW机组SCR反应器流场模拟及改造研究[D]. 李凡.华北电力大学 2016
[3]基于数值模拟的SCR法烟气脱硝技术优化设计[D]. 蔡小峰.华北电力大学（北京） 2006
本文编号：3301687
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脱硝化学机理SCR脱硝反应是典型的气固非均相催化反应，反应机理如图2-2所示NH3和
图 2-3 SCR 高温高尘布置流程2.4.2 SCR 高温低尘布置方式高温高尘布置方式将反应器布置于除尘器之后，经除尘处理的烟气，颗粒物及碱金属含量大大降低，催化剂堵塞磨损状况得到改善，氨逃逸率较高温高尘布置有所降低。但该种布置方式下，除尘器在高温下工作，工作效率低。烟气中含有的 SO2可被脱硝催化剂氧化为 SO3，与逃逸的 NH3反应生成硫酸氢氨，硫酸氢氨性质较粘，且露点较低，易吸收烟气中的灰尘，在空预器段沉积，硫酸氢氨的粘性使之易于牢固粘附在空预器蓄热元件表面，使蓄热元件积灰，空预器流通截面减小，阻力增加以及换热元件的换热效率下降。造成空预器堵塞，严重影响脱硝机组的安全稳定运行。此外，硫酸氢氨附着于催化剂的表面会堵塞催化剂并影响催化剂活性高温低尘的布置方式进入脱硝反应器的烟气中颗粒物大大降低，催化剂堵塞风险下降，应选用节距较小的催化剂，投资相应增加。该布置方式应用案例较少。
SCR高温低尘布置流程
【参考文献】：
期刊论文
[1]选择性催化还原脱硝装置内部磨损数值模拟[J]. 仲亚飞,韦红旗,陈经纬. 热力发电. 2016(03)
[2]基于自适应多尺度核偏最小二乘的SCR烟气脱硝系统建模[J]. 刘吉臻,秦天牧,杨婷婷,吕游. 中国电机工程学报. 2015(23)
[3]省煤器烟道优化在SCR烟气脱硝中的应用[J]. 李紫龙,刘洋,王济平. 山东工业技术. 2015(20)
[4]SCR烟气脱硝催化剂活性在线测试方法[J]. 禾志强,武斌,马松玲,李浩杰. 内蒙古电力技术. 2014(02)
[5]省煤器烟气旁路在SCR烟气脱硝系统中的应用[J]. 董陈,王晓冰,牛国平. 热力发电. 2014(03)
[6]蜂窝状Mn-Ce/TiO2系低温SCR催化剂成型研究[J]. 吴利霞,朱虹,毛华峰,范海燕,金瑞奔. 能源工程. 2013(05)
[7]选择性催化还原脱硝催化剂失活研究综述[J]. 姜烨,高翔,吴卫红,张涌新. 中国电机工程学报. 2013(14)
[8]我国烟气脱硝行业现状与前景及SCR脱硝催化剂的研究进展[J]. 谭青,冯雅晨. 化工进展. 2011(S1)
[9]3种烟气脱硝工艺技术经济比较分析[J]. 项昆. 热力发电. 2011(06)
[10]燃煤电站SCR烟气脱硝工程技术关键问题研究[J]. 张洁,张杨. 电力科技与环保. 2011(02)
博士论文
[1]复杂流动Navier-Stokes方程数值模拟及湍流模型应用研究[D]. 肖志祥.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]SCR流场及飞灰浓度分布优化数值模拟和实验研究[D]. 徐劲.华北电力大学 2017
[2]某600MW机组SCR反应器流场模拟及改造研究[D]. 李凡.华北电力大学 2016
[3]基于数值模拟的SCR法烟气脱硝技术优化设计[D]. 蔡小峰.华北电力大学（北京） 2006
本文编号：3301687
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