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摘要：本文对良村热电330MW机组#1锅炉SCR脱硝系统进行反应器内烟气流场数值模拟，通过结构优化，确定最佳导流板布置并提出改造方案。对比改造前后SCR反应器出口沿宽度方向氮氧化物浓度，结果显示：浓度样本标准偏差由22.0降至5.0，改造后SCR反应器的均流性能获得显著提升。额定负荷相同氨氮摩尔比下总液氨耗量由改造前190kg/h降低至109kg/h，降幅达到40%以上。
关键词：SCR脱硝系统，导流板，流场优化，数值模拟，试验研究
1.引言
氮氧化物（NOx）是煤燃烧过程中释放的主要污染物之一，会对人类健康造成严重危害，随着我国对氮氧化物排放标准的提高，国内燃煤锅炉都需要采取有效的措施来降低氮氧化物的排放量。在众多脱硝方法中，选择性催化还原（SCR）脱硝技术以其工艺成熟、运行可靠、脱硝效率高等优点在火力发电行业获得广泛应用。脱硝效率和氨逃逸率是衡量SCR系统性能的两个重要指标，而SCR反应器前烟气与氨气的混合程度和速度分布的均匀程度是影响这两个指标的重要因素，只有速度大小合适、分布均匀，反应物充分混合均匀，才能保证反应器的脱硝效率、氨逃逸率和催化剂的使用寿命。因此，通过合理设计和布置导流板，从而改善SCR反应器入口段流场的均匀性，可提高脱硝系统的性能。
本文建立了良村热电#1锅炉330MW燃煤机组SCR脱硝系统的三维模型，利用流体动力学计算软件对其内部烟气流场进行数值模拟计算，通过对比不同导流板方案下的流场均匀性，得出了最优的导流板布置方案。对比改造前后反应器出口氮氧化物的浓度分布，验证了改造的效果。
2.物理模型
按照1:1的比例建立SCR脱硝系统的全尺度三维模型，如图1(a)所示。模型中主要考虑烟道结构、导流板以及整流格栅对烟气流场的影响。改造前导流板组1和导流板组3的布置形式分别如图2(a)、(b)所示。
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