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2.3流速分布特点
对原脱硝装置进行了CFD流场校核计算。图4为原流场三维结构模型。图5为满负荷时喷氨格栅前速度分布。由图5可知:该截面靠后墙及图中右侧区域(在图中标明)速度明显偏高;速度分布偏差较大,平均流速为14.2m/s,最大流速为20.7m/s,最小流速为2.2m/s,相对标准偏差Cv值为24.5%。因烟气中烟尘密度大于气体,因此竖直烟道后墙区域也是高尘区;在脱硝装置入口NOx分布均匀的情况下,高速区烟气流量较大,对应喷氨量也较大;低速区烟气流量小,对应喷氨量小,喷嘴流速低,易堵灰;且高速及高尘区叠加,对喷氨格栅部件的磨损加剧。
图4原流场三维结构模型
图5原流场满负荷时喷氨格栅前速度分布
图6为原流场满负荷时顶部水平烟道速度分布。由图6可见,顶部水平烟道平均流速为14.2m/s,最大流速为19.2m/s,最小流速为9.7m/s,Cv值为13.9%,速度分布偏差较大。高速区分布在截面下部分,低速区位于截面顶部。弯头导流板靠近壁面区域流速偏低,易造成堆灰;高速区易造成导流板和内撑杆磨损。
图6原流场满负荷时顶部水平烟道速度分布
图7为原流场满负荷时第1层催化剂前速度分布。由图7可见:第1层催化剂前平均流速为4.0m/s,最大流速为4.7m/s,最小流速为1.8m/s,Cv值为15.4%,速度分布偏差较大。低速区将导致催化剂积灰,高速区和高尘区将导致催化剂磨损。速度分布不均,将造成流线入射催化剂的角度偏斜,导致催化剂层上部硬化段失去保护作用,直接磨损催化剂孔内壁。
图7原流场满负荷时第1层催化剂前速度分布
3优化方案
3.1优化方案
造成上述问题的原因包括煤质、喷氨格栅和导流板设计。煤质受煤炭市场因素影响,不易改变;喷氨格栅可更改为不易堵灰的结构类型;可对导流板做优化改造,既需提高流速分布均匀性,又需考虑减轻堵灰的措施。
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