柴油机尿素SCR氨分布均匀性的试验与模拟优化

在发动机排气温度300℃、排气流量400kg/h的条件下,测量了尿素SCR催化剂载体前端面的NH3浓度分布。测试结果表明:载体前端面NH3浓度分布均匀性较差,NH3浓度最大值约是最小值的6倍,试验NH3分布均匀性指数仅为0.791。为了提高NH3的分布均匀性,采用CFD软件建立了该SCR系统的流动以及尿素水溶液的喷雾、热解和水解反应等模型,并研究了混合器对NH3浓度分布的影响。模拟结果表明:尿素水溶液喷射后,部分液滴发生撞壁,在排气管直管段大部分液滴集中沿管壁方向运动,进入进口多孔管后液滴分散开,但整体液滴分布不均匀。安装混合器能够使NH3分布均匀性指数和NOx转化效率提高约10%。

SCR烟气脱硝数学模拟研究

选择性催化还原法(SCR)脱硝反应器中的烟气流动情况对于脱硝反应的实际效果有显著影响。对SCR反应器入口烟气流场、SCR反应器氨浓度分布及SCR反应器出口烟气流场进行数学模拟。通过在弯头处增加弧形导流板,调整喷氨阀门开度,在SCR反应器出口段加装了4个垂直的导流板后,优化了SCR脱硝反应器中的烟气流速和氨浓度分布,在保证氨逃逸率的前提条件下,使脱硝效率达到设计值;通过模拟对烟道及反应器进行优化,大大降低了烟气对催化剂的冲刷,消除了烟道及反应器的飞灰沉积。

基于数值模拟的水煤浆锅炉SCR脱硝系统流场优化

以水煤浆锅炉SCR脱硝系统为研究对象,以FLUENT模拟计算为手段,探究了合理的导流板设计对SCR反应系统流场及氨浓度分布的重要作用。结果表明,加入导流板后,第一层催化剂上端速度分布偏差和氨浓度分布偏差分别为14.32%和4.86%,压降为893 Pa,满足预期目标。进一步通过改变SCR出口水平烟道导流板长度及角度,以SCR出口速度分布云图为判断基准,探究了合理的导流板结构设计对流场均布的重要性。

循环流化床锅炉SNCR脱硝模拟优化研究

为优化循环流化床(CFB)锅炉选择性非催化还原(SNCR)脱硝的性能,本文采用CFD流体计算软件,对某电厂300MWCFB锅炉SNCR脱硝过程中的烟气流动、液滴雾化蒸发、NH3-烟气的混合、烟气-颗粒多相耦合等进行了模拟优化研究。结果表明,SNCR脱硝系统的三台旋风分离器入口风量基本一致,分离器内温度与颗粒浓度分布正常,通过改动喷枪的位置及喷枪的相对间距,能够明显改善分离器内NH3与烟气混合的均匀性,省煤器后烟气速度分布与氨浓度分布均匀。研究结论为SNCR脱硝系统的优化改造提供了参考。

SCR脱硝超低排放工程改造流场优化

采用CFD数值模拟方法对某电厂400 MW机组烟气脱硝装置流场进行了诊断,分析了导致效率低、烟道积灰以及空预器磨损等问题的具体原因,之后对此脱硝装置流场进行优化。优化结果表明:在省煤器出口水平扩张段烟道增设导流板,消除了该区域的大范围涡流,有利于减轻烟道积灰,并使喷氨区域烟气速度分布均匀;将喷氨混合装置改成喷氨格栅+圆盘混合器型式,强化了氨氮混合,使首层催化剂入口氨浓度分布均匀性得到显著改善,有利于提高脱硝效率、降低氨逃逸率;在空预器上游烟道增设导流装置,提高了空预器烟气速度分布均匀性,有利于解决空预器磨损问题。通过流场优化后,提高了此脱硝装置脱硝效率,减轻和消除了烟道积灰及空预器磨损。