动态喷氨格栅在SCR脱硝工艺中的应用研究

2试验设计及测点布置

在测试断面建立坐标体系，将横纵两个方向定为x轴和y轴，10等分两轴，由于烟气在流动方向上具有对称性，因此取断面中心线两侧1/4截面作为研究对象即可，将该1/4截面等分成若干部分，以网格中心点作为测量点，分别记作X0Y0、X1Y1点以此类推，如图2所示，通过热敏风速仪和CO2测定仪分别在中心黑点位置测量每个网格的数据，同时记录试验数据。

根据本试验测试目的，主要考察混合烟气速度和CO2浓度延测试断面中轴线、断面边线和对角线的分布特点。因此，将中轴线定为x方向，边线定为y方向，对角线定为z方向，以便从图表上反应混合烟气速度和CO2浓度在测试断面不同位置的变化特点。

图2测试断面速度与浓度测点布置

3结果与讨论

测试断面烟气流速分布见图3，CO2浓度分布见图4。

图3测试断面烟气流速分布

从图3可以看出，x方向上烟气流速中心处较大，边缘处较小;y方向上烟气流速边缘处较大，中心处较小;z方向上烟气流速中心和边缘处较大。从测试数据可以看出，I断面最大和最小烟气流速分别为4.47、3.75m/s，最大偏差16.11%，Ⅱ断面最大和最小烟气流速分别为4.21、3.42m/s，最大偏差18.76%。

因此，采用动态喷氨格栅可将SCR反应器催化剂床层上下方烟气流速偏差控制在20%以内。由于物理模型上部水平通道模拟烟气刚度较大，同时水平烟道右侧上部导流板内侧起到了增压管作用，造成此位置导流板出口压力过大，而模拟烟气不能从此处进入，集中到通道右侧上部外侧流动，导致通道右侧上部外侧转弯处模拟烟气流速增大。

同时由于模拟烟气进入整流器前外侧流速远大于内侧流速，从而造成外侧烟气向内侧流动，形成了平行于整流器的烟气流动状态。从模型通道内部流场分布来看，由于设置的动态喷氨格栅对烟气的微整流作用并在一定程度上降低了烟气回流效应，因此有利于烟气在催化剂床层上方的均匀分布。

图4测试断面CO2浓度分布

从图4可知，x方向上CO2浓度中心和边缘处较大;y方向上CO2浓度同样也是中心和边缘处较大;z方向上CO2浓度边缘处较大。从测试数据可以看出，I断面最大和最小CO2浓度分别为4.1%和3.4%，最大偏差17.07%，Ⅱ断面最大和最小CO2浓度分别为4.0%和3.2%，最大偏差20.0%。因此，采用动态喷氨格栅可将SCR反应器催化剂床层上下方CO2浓度偏差控制在20%以内。

4结语

借助物理模型模拟某电厂300MW中型机组尾部SCR烟气脱硝反应器，对动态喷氨格栅对催化剂床层上下方测试断面Ⅰ、Ⅱ的烟气流速偏差和NH3(CO2)的浓度偏差进行测试。

结果表明：Ⅰ断面最大和最小烟气流速分别为4.47m/s和3.75m/s，最大偏差16.11%，Ⅱ断面最大和最小烟气流速分别为4.21m/s和3.42m/s，最大偏差18.76%。I断面最大和最小CO2浓度分别为4.1%和3.4%，最大偏差为17.07%，Ⅱ断面最大和最小CO2浓度分别为4.0%和3.2%，最大偏差20.0%，因此采用动态喷氨格栅对SCR反应器的高效运行具有积极作用。

参考文献略

《电力科技与环保》作者：郭浩，陈国伟，李发军，马倩雪

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