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3.4计算结果与分析
图3为算例1、2和3得到的旋风分离器竖直截面上还原剂质量浓度的分布情况。对于算例1,如果还原剂与烟气完全混合,则还原剂质量分数为0.0022。数值计算结果表明,除了进口很小一段区域外,还原剂在分离器大部分区域内均匀分布,混合非常好。对于算例2,理想还原剂质量分数为0.0025,数值计算结果表明,在该计算条件下,分离器内大部分区域还原剂能够与烟气充分混合。
算例3中,对还原剂喷射的布置方式进行了改变,将喷射位置移到旋风分离器内部。与上一个算例相比,此处的速度降低,混合距离减少。计算结果表明,这种布置方式时混合效果变差,大部分还原剂从的中心筒“短路”流出旋风分离器,导致分离器中心筒以下部分还原剂浓度很低。
4、实际运行情况
对一台75t/h的循环流化床锅炉进行SNCR脱硝改造,采用5%~8%的氨水作为还原剂,采用压缩空气雾化方式,液滴平均粒径为100µm,喷射点布置在高温旋风分离器进口烟道处,即图2(a)的布置方式。
经过实际运行,SNCR脱硝系统能够达到较高的脱硝效率,当氨与NOx的化学当量比(NSR)为1时,能够实现40%~50%的脱硝效率;当NSR=2时,可以达到70%~80%的脱硝效率,将NOx排放值控制在100mg/Nm3以下。
5、结论
本文对循环流化床锅炉SNCR过程中还原剂与烟气的混合情况进行了数值模拟,分析了不同烟气量和布点位置改变对混合情况的影响,针对此得到以下结论:
(1)当还原剂喷射点设置在分离器进口烟道时,还原剂和烟气在分离器内大部分区域混合很好,烟气量降低对混合效果影响不大。
(2)当还原剂喷射点布置在分离器内部时,还原剂与烟气混合效果很差,大部分还原剂从的中心筒“短路”流出旋风分离器。
(3)在一台75t/h的循环流化床锅炉上进行了SNCR实际应用,达到较高的脱硝效率,能够将NOx排放值控制在100mg/Nm3以下。
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