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图6给出了BMCR工况下SCR反应器内第一层催化剂上游0.5m处的氨浓度分布图,将该截面的各点氨/氮摩尔比值导出代入公式(2),求得标准偏差为3.86%,满足工程技术指标的要求。
在模拟计算过程中,SCR反应器内的催化剂层压降损失是通过将催化剂层简化成多孔介质进行模拟,其压降损失模拟公式如下:
流体模型内部导流板及整流装置确定后,根据模拟结果分别计算SCR装置入口和出口截面上总压的平均值。压力面积加权平均计算公式:
图7为BMCR工况下,从脱硝系统入口到出口之间的系统压力损失为276Pa(未考虑两层催化剂阻力),压力损失较小,满足工程技术指标的要求
4结论
某电厂200MW机组装置模型CFD研究分析表明,通过分别在脱硝系统烟道扩张段、弯头处、反应器入口等位置合理设计导流板,可以得到满足SCR设计要求的计算结果。优化设计后主要截面的速度分布、脱硝系统压降、催化剂入口浓度分布及速度偏角分布、空预器入口速度分布等结果见表1。优化设计计算值与物理模型测试值吻合较好,达到了优化设计目的。
该项目的导流板方案特别是反应器整流格栅设计CFD数值模拟优化方法具有广泛的适用性,优化后流线矫正效果好,整流效果佳,保障了催化剂剂床层前流场的均匀性,对于其它机组脱硝SCR反应器设计具有良好的借鉴意义。
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