不均匀喷氨的NO_(x)通量获取方法和喷氨格栅阻力特性

不均匀喷氨的方法是根据喷氨格栅建立不同分区的NO_(x)通量,设计分区不同的喷氨量,而NO_(x)通量由两个参数即烟气流速和NO_(x)浓度决定,试验和数值模拟方法是获得这两个参数的重要手段。通过对比发现,数值模拟的边界条件在实际中难以确定,无法较好地模拟流速场,而试验是更优的一种方法。试验结果显示,不同负荷和煤种下,喷氨格栅截面的流速分布基本不变,某些区域始终高,某些区域始终低。同时得到NO_(x)浓度的不均匀系数相对于流速不均匀系数很小,且考虑喷氨截面到催化剂还有一段扩散距离,可以仅考虑主要影响因素即烟气流速对不均匀喷氨的喷氨量进行设计,该方法简单有效,在工程实际中应用效果较好。同时对喷氨支管的阻力特性进行了试验研究,利用多孔介质代替该区域可以极大简化数值模拟区域。

基于数值模拟分析及试验校核的喷氨系统结构优化

为达到超低排放要求,增大氨氮摩尔比是提高脱硝效率的主要方法.根据数值模拟分析和现场试验校核得出结论:受限于反应物不均匀分布和运行表计不具代表性,氨氮摩尔比的增大造成局部区域氨氮摩尔比过高(甚至大于1.2),导致出口NOx相对标准偏差大.进一步研究发现喷氨系统存在结构缺陷,导致分区域的氨/空气流量无法与对应区域烟气流量合理匹配.通过增加适当尺寸的节流垫圈,针对性地增加管路流通阻力,可明显改善反应物混合的均匀性,提高运行表计代表性,降低SCR出口NOx相对标准偏差和氨逃逸.

基于数值模拟和试验验证的喷氨量与烟气流速匹配方法研究

SCR系统采用不均匀喷氨的思想早有提出,依据喷氨进口截面流速场分布调节喷氨量,提出一种切实可行的精准喷氨方法。首先按照21根喷氨支管设置21个分区,采用数值模拟分析和现场试验验证的方法得到烟气的流速场和不同区域的流速系数,然后采用数值模拟研究喷氨管路的氨气浓度和流量分配,增加节流垫圈改变喷氨支管的阻力,调节喷氨量,最终使得各区域喷氨量与烟气流速相匹配,从本质上解决了SCR进口反应物分布不均匀的问题。现场应用时氨逃逸率和喷氨量均有所降低,具有实际应用的意义。

燃煤锅炉喷氨系统性能诊断及结构优化研究

以某300 MW燃煤锅炉选择性催化还原脱硝系统为研究对象,通过现场试验和性能诊断证实喷氨系统的结构设计缺陷和机组长期运行造成喷氨格栅锈蚀堵塞是导致脱硝入口反应物混合不均匀的重要原因。系统优化后实现了在喷氨支管截止阀全开条件下,脱硝出口烟道截面NOx分布相对标准偏差降至20%以内。

对冲锅炉水冷壁高温腐蚀运行优化调整

通过实现二次风“碗状”分配、同层燃烧器一次风粉“倒碗状”分配以及各层燃烧器旋流强度优化设置,水冷壁侧墙区域的烟气CO含量可降低39.2%。

小管径超临界流体传热恶化特性研究

根据IAPWS公布的IF97临界区比容反推方程重新拟合了超临界区域水的拟临界温度计算公式,进一步提高临界区的水和蒸汽物性计算精度。对水平小管径内超临界水的传热恶化特性进行了实验探究,实验结果表明:当平均流体温度小于拟临界温度时,换热系数出现峰值。平均流体与近壁流体的黏度比达到最大值,换热系数达到峰值;密度比达到最大值,传热恶化已经发生,管内进入拟汽相换热区或发生层流化现象。随着热流密度的增大,换热系数峰值越低;换热系数峰值和传热发生恶化的位置都向低焓值区偏移。

全负荷自适应精准喷氨系统的研究与应用

在超低排放要求下,选择性催化还原脱硝反应器产生的逃逸氨易造成空气预热器堵塞和腐蚀。结合现场试验和数值模拟发现:对象机组的烟气流量分布与氨(还原剂)流量分布明显不均匀,直接造成脱硝反应器出口逃逸氨超标。设计一种全负荷自适应的精准喷氨系统并投入工程应用。与初始喷氨系统相比,新系统实现全负荷段下氨逃逸平均降低75.4%,喷氨量平均降低14.4%。

基于省煤器烟道分隔挡板控制的锅炉宽负荷脱硝系统研究与应用

采用选择性催化还原法烟气脱硝技术的燃煤机组在低负荷运行时,烟气温度降低并脱离催化剂的活性温度窗口,导致脱硝系统退出运行。研究并应用了一种锅炉宽负荷脱硝系统,在锅炉省煤器内增加分隔隔板将省煤器烟道分为3路通道。低负荷时降低两侧烟道的烟气流量,减少省煤器换热量,提高SCR反应器进口烟气温度。