船舶SCR脱硝尿素喷射分解及氨气分布均匀性的优化

以某船型柴油机尾气选择性催化还原法(SCR)脱硝工艺为对象,采用数值模拟研究喷射管内氨气(NH_3)生成过程及分布均匀性。模型包括尿素液滴的雾化、蒸发、分解以及与流场的相间作用等。结果表明,模型可详细预测烟道内气体速度场、温度场、NH_3等气体组分场、液滴轨迹等,NH_3转化率及分布均匀性受到烟气温度、入口湍流强度、扰流器的影响。提高烟气温度、提高烟气入口湍流强度、增加扰流器,均促进NH_3生成并提高分布均匀性,但是,扰流器的旋片角度过大,会导致部分液滴冲击到管道壁面,不利于NH_3生成。对比扰流器旋片角度为15°、30°和45°的情况,发现旋片角度30°时对提高NH_3生成及分布最为有利,其出口NH_3分布不均匀性从无绕流器条件下的39.57%降低到9.36%。