90°方截面烟道气固两相流动优化设计

为探究不同导流板设计对流场及飞灰浓度均匀性的影响,解决SCR烟气脱硝系统弯曲段普遍存在的磨损和积灰问题,对某电厂SCR脱硝系统弯曲段进行CFD数值模拟,通过采用不同形式、不同数量导流板布置来探究转弯后的水平烟道不同截面流场分布和飞灰浓度分布。结果表明:弧直形导流板可以有效改善流场分布均匀性。随导流板数量的增加,流场分布均匀性的变化趋势与飞灰浓度分布均匀性并不相同,不能通过流场分布优劣去判断飞灰浓度分布优劣。距离转弯长度为L处(L为出口截面边长)浓度分布均匀性最佳。此外,飞灰浓度的大小对导流板的布置没有影响。

锅炉尾部烟气中物性对液滴蒸发特性数值模拟研究

针对燃煤电厂产生的脱硫废水,由于受燃煤煤种的影响,导致脱硫废水的物性存在不确定性。以物性不同的单组分水液滴和双组分酸碱盐溶液液滴作为研究对象,利用Fluent模拟研究不同物性对液滴蒸发特性的影响规律。计算结果表明:溶液蒸汽压对液滴蒸发时间影响较大,单组分和双组分溶液在预加热阶段温度随时间变化规律相近,在临界温度后单组分纯水温度达到稳定状态,双组分酸、碱和盐溶液由于受蒸汽压不断降低的影响,液滴温度不断下降;酸性溶液和盐溶液的蒸汽压随浓度变化趋势相近,酸性溶液和盐溶液浓度在70%的范围内,蒸汽压随浓度的增加呈缓慢下降的趋势,溶液浓度超过70%后,酸性溶液和碱性溶液的蒸汽压急剧下降;研究结果还表明在蒸发过程中,在液滴初始直径相同情况下,不同物性液滴粒径随时间变化基本相同,液滴直径随时间变化呈指数递减规律。

积灰坍塌对催化剂堵塞问题影响实验研究

为探索选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统催化剂上方的整流格栅积灰突然坍塌对SCR催化剂堵塞的影响,采用有机玻璃搭建小型冷态试验台模拟整流格栅部位积灰坍塌的情形进行相关实验研究。实验结果表明:用原灰进行实验时,蜂窝式催化剂最多有5%的孔被堵塞,且通风与否对其堵塞有很大影响;当原灰中按一定比例混入大颗粒灰时,随着下料量的增加,催化剂孔堵塞数目呈线性上升的趋势。当下料量达到10 kg时,催化剂最多有15%的孔被堵塞,且通风与否对其影响不大。锅炉实际运行过程中产生的大颗粒灰,会对催化剂堵塞影响严重。在此基础上提出在省煤器与SCR催化剂层间烟道内加装拦截网,对大颗粒灰进行预脱除的建议,以期对电厂安全运行提供参考。

聚柠檬酸对于湿法脱硫系统阻垢实验研究

基于响应面分析法对聚柠檬酸的阻垢作用展开研究,根据实验结果显著性分析,质量浓度、搅拌速度对于结垢量有着显著影响。随着聚柠檬酸质量浓度的增加,碳钢挂片上的结垢量迅速下降,当质量浓度15mg/L、温度60℃、时间5 h、搅拌速度200r/min时,结垢量最小为70.56×10^(-5)g/cm^2。搅拌速度对于阻垢也有一定的作用,搅拌速度的增加,碳钢挂片上的结垢量有一定程度的降低,当搅拌速度200r/min时,结垢量趋于稳定。

基于响应面分析的湿法脱硫阻垢试验研究

介绍了乙二胺四乙酸(EDTA)在脱硫浆液中的阻垢机理,并应用响应面分析法研究了EDTA质量浓度、搅拌速度、反应温度及反应时间对结垢量的影响。结果表明:EDTA对CaCO 3浆液、Ca(OH) 2浆液都有一定的缓冲作用,但达到最佳缓冲作用的EDTA质量浓度不同;随着EDTA质量浓度的增加,金属片结垢量迅速下降,当EDTA质量浓度达到3.0 g/L时,结垢量趋于平稳;随着搅拌速度的增加,金属片结垢量有一定程度的降低,当搅拌速度达到200 r/min时,结垢量趋于平稳。

600 MW锅炉小差异特性混煤燃烧数值模拟

利用Fluent软件对某电厂600 MW煤粉锅炉混煤掺烧过程进行数值模拟,研究掺烧小差异特性混煤对炉内燃烧过程的影响。通过对不同掺烧比例工况下温度场,烟气成分,炉膛出口NOx浓度,燃烧器喷口颗粒燃烬率的分析,结果表明:易燃煤种在小差异特性煤种掺烧过程中起到的促进和抑制燃烧作用并不明显;与单烧设计煤种相比,掺烧比例增加,有利于增加主燃区内煤粉颗粒燃烧份额,提高喷口颗粒燃烬率;最上层燃烧器喷口的颗粒燃烬率明显低于下层,所以实际运行中应该保证最上层燃烧器喷口周围氧气的充足和均匀分布。

基于响应面法的SCR流场优化设计与数值模拟

为了降低气流进入SCR反应器的速度分布偏差,优化脱硝系统内部流场,采用数值模拟的方法,以国内某600 MW锅炉脱硝系统为原型,按照1:1的尺寸构造数值模拟几何模型,通过响应面法制定多种不同方案来进行模拟研究。模拟结果表明:脱硝系统不加装导流装置时,第一层催化剂上方1m处气流速度分布偏差为52.21%;当加装导流装置并采用最优方案后这一指标降低为10.6%,且导流板D对于气流均匀性的影响最为明显。最后通过搭建1:20实验台模型进行验证实验,实验结果与模拟结果一致,对于脱硝系统导流装置的布置安装有一定的指导意义。

双变截面SCR脱硝系统导流板优化设计

根据某电厂1 000 MW塔式锅炉脱硝系统催化剂首层速度偏差较大的问题,建立了基于CFD仿真分析技术的三维SCR脱硝系统数学模型,对该系统双变截面烟道处的导流板布置方式进行研究,以优化催化剂首层的速度分布。通过对比不同结构导流板下的结果,提出将原始SCR系统的双变截面烟道拆分为X方向和Z方向2个变截面烟道的改造方案。在此结构下重新进行优化设计,改造后系统内的回流区和低速区消除,流场均匀性显著提升,取得了积极的效果。为实际电厂优化调试,解决类似工程问题提供了参考数据。