SCR脱硝反应器入口烟道流场模拟研究

论文摘要

随着我国对氮氧化物(NOx)排放标准的提高,以燃煤为主的火电厂如何减少氮氧化物的排放越来越受到重视。在众多的脱硝方法中,选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术具有脱硝效率高、运行可靠、无副产物、装置结构简单等优点,在世界上得到了广泛的应用。近年来,对SCR脱硝技术的研究主要集中在脱硝反应器流场优化和催化剂的研发上,如何提高脱硝效率,延长催化剂的寿命等相关问题是研究的热点。随着计算流体力学和计算机技术的发展,利用高效、便捷的计算流体力学软件对SCR脱硝系统进行数值模拟仿真,可以为脱硝反应器烟道、导流板及喷射系统的设计和改进提供重要参数。本文以某电厂600 MW机组所配置的SCR烟气脱硝装置为研究对象,利用FLUENT流体力学数值计算软件,对SCR反应器入口烟道流场进行了数值仿真计算。主要研究内容如下：通过对SCR反应器入口烟道流场的数值模拟,分析了不同数量的导流板时入口烟道流场分布,结果表明随着导流板数量的增加,入口烟道流场变得更均匀,但导流板数量的增加给SCR反应器带来更大的压降；当导流板的分布到一定程度后,导流板数量的增加对入口烟道流场的改善变得非常微弱。通过分析喷射格栅对入口烟道流场的影响,结果表明构成喷射格栅的管路对烟道流场有改善作用,且双层管路排布的喷射格栅比单层管路的作用更好。通过对入口烟道内烟气与还原剂混合的数值模拟,结果表明通过对喷嘴分区并设定不同的喷射速度,可以很好的改善烟气与还原剂的混合,且单层管路的喷射格栅比双层管路更有利于烟气与还原剂的分布。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 SCR脱硝技术综述
• 1.2.2 数值模拟在SCR中的应用
• 1.3 主要研究内容
• 第2章 SCR脱硝反应器流场的数值模拟方法
• 2.1 引言
• 2.2 流场的数值分析方法
• 2.3 SCR脱硝反应器模型
• 2.4 CFD模拟方法
• 2.4.1 CFD数值模拟方法的选择
• 2.4.2 流场数值模拟的求解过程
• 2.5 本章小结
• 第3章 SCR脱硝反应器入口烟道流场分析
• 3.1 引言
• 3.2 导流板数量对入口烟道流场的影响
• 3.3 喷射管道对入口烟道流场的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 SCR脱硝系统混合的数值模拟
• 4.1 引言
• 4.2 数值模拟求解
• 4.3 模拟结果分析
• 4.4 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表