基于CFD建模的1000MW电站锅炉SCR脱硝系统喷氨策略优化

1.2数学模型的建立

1.2.1湍流流动流场

SCR脱硝系统内的烟气流动是三维湍流流动，实际工程应用中对该系统内部流场的数值模拟计算主要是基于求解Reynolds时均化方程及关联量输运方程的湍流模拟方法，即应用湍流模型.选用标准是-￡湍流模型，三维连续性方程、动量方程和肛￡方程可统一表达如下：

1.2.2组分传输及化学反应

本文模拟涉及NO、H：O、CO：、NH。、O。、N：6万方数据动力工程学报第36卷种组分的混合传输，开启组分传输模型进行计算.气流经过催化剂层，在多孔V：O;一WO。/Ti()!催化剂的作用下NH。将与NO发生化学反应.对该化学反应过程采用有限速率反应模型进行计算.相应反应机理方程为

3边界条件设定

1.3.1SCR脱硝系统入12边界条件设定

采用速度入口边界条件，出口为压力出口.因此在烟气人口需设置入口流场速度、水力直径、湍流强度和入口温度.由于要考虑不同组分的相互传输，需设置入口烟气各组分的质量分数.本文入口流场和NO，浓度场由现场实测数据通过用户自定义函数(UDF)编程导人，入口测点位于喷氨格栅上部5ITI处，沿炉深方向每个侧面有6个测点，每个测点测3种深度，现场实测的流场和NO，浓度场分布如图2和图3所示.

1.3.2喷氨格栅入口边界条件

喷氨格栅为矩阵式喷氨格栅，每侧共有24根支管，同侧一组4根支管分别控制4个不同深度位置。故48根支管各控制一个区域，互不重叠.喷氨体积流量和压缩空气体积流量在电厂分布式控制系统(DCS)运行界面上获得，喷氨体积流量为248m3/h，压缩空气体积流量为13830.51T13/h.喷嘴处采用速度入口，不同喷氨策略下喷嘴速度不同，但各组分质量分数相同.表2为均匀喷氨策略下喷嘴的入口参数.

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