SCR脱硝装置中整流格栅的优化设计

3结果分析

3.1整流格栅间距对流场的影响

本文选取D=90、120、150、200、300(mm)五种整流格栅间距进行了模拟，并分别给出自整流格栅进口向其下游延伸至L=1000、1500、2000、2500、3000(mm)五个不同高度处截面上的烟气速CV和最大烟气入射角α的计算结果。

图2整流格栅间距对不同高度截面上的最大烟气入射角的影响

图2为整流格栅间距D对不同高度截面上的α的影响。图例所示的五个不同形状分别代表了L的不同取值(如，L=1000mm即表示标高比整流格栅进口高度低1000mm的反应器内截面)，给出不同L的计算结果是为了便于确定不同D对应下可接受的首层催化剂安装位置。

由图2可见，相同L对应下，α与D呈正相关，相同间距D对应下，α与L呈负相关。虚线下方为满足α<10°的设计参数点，可见过大间距将导致烟气入射角超标，仅当D<120mm时才能满足α的指标要求，且当D=120mm时α=10°，即此时首层催化剂高度不可高于L=1000mm对应的截面。

图3整流格栅间距对不同高度截面上的烟气速度变异系数的影响

图3为整流格栅间距D对不同高度截面上的烟气速度分布的影响。可见，当D≤120mm时，各高度截面均满足CV≤15%的性能要求，并且具有CV随着截面高度的降低而减小的规律。而当D>120mm时，仅部分高度截面可满足要求，且随着截面的高度降低CV呈先减后增趋势，说明这时未能使其整流格栅下游流场得到有效控制，设计参数不宜采纳。

3.2整流格栅形式对流场的影响

根据图3，尽管D<120mm时可满足烟气速度CV<15%，但总体上有些偏高。现以D<120mm的设计参数为基础，尝试通过对整流格栅形式的改进以进一步优化速度分布情况。

图4改进前后整流格栅的形式

图4为改进前后的整流格栅形式，其中图4a为上文分析计算采用的结构形式，图4b在a的基础上将整流格栅整体提高了150mm，并将左侧(靠近进气方向)的格栅设计为倾斜结构，此改进是通过对整流格栅下游的速度矢量分析后提出的。

图5整流格栅改进前后对烟气速度CV的影响

图5为D=90mm和D=120mm时，整流格栅形式改进前后不同高度截面上的烟气速度变异系数CV的变化情况。可见，相对D=120mm，D=90mm时此改进对减小烟气速度CV的效果更为显著，各高度截面的CV均达到8%以下。

图6整流格栅改进前后对最大烟气入射角的影响

图6为改进前后不同高度截面上的最大烟气入射角的变化情况。两种间距条件下，改进后各截面的α均有所减小，其中D=90mm时减幅更大，L≥1.5m后α始终小于3.5°。综上，D=90mm时改进后的整流格栅结构为最优设计方案。

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