非均匀入口条件下SCR脱硝系统精准喷氨策略

1.2数理模型

整个SCR反应器的数值模拟通过Fluent系列软件完成，其中在喷氨格栅、烟道导流板入口出口连接段均采用非结构化的四面体网格，其他规则区域采用六面体网格.划分网格后，对网格进行独立性分析，最终网格总数约为2.1×106.本文选择多孔介质模型取代复杂的催化剂孔道结构，采用组分输运、涡耗散EDC模型计算SCR反应，以速度入口和压力出口为边界条件，在近壁区采用壁面函数法，采用SIMPLE算法求解.气体流动模型包括连

引起的源项或汇项.在烟气入口处烟气的体积流量为1142409m3/h，温度为623K，烟气中各成分体积分数如表1所示，SCR反应机理可以简化为[12]4NO+4NH3+O→��24N2+6H2O(3)

2计算结果和分析

2.1模型验证

为了验证模拟结果，进行了冷态试验，还原剂采用CO代替NH3.首层催化剂上游横截面处各测点速度、还原剂浓度的物理模型试验测量值与SCR模拟值之间的对比如图2所示.其中，横截面处长度(x方向)为L，宽度(y方向)为W.图2为各测点处物理模型测量值与数值模拟值的比较.

从图中可以看出，各测点处速度的相对误差最大不超过15%，浓度绝对误差最大不超过2.0×10-5，相对误差最大不超过15%，模拟计算值与物理模型测量值基本符合，验证了数学模型的正确性和实用性.

2.2非均匀入口条件

非均匀入口条件的获得是精准喷氨的前提.本文根据实际测量获得的点数据和全尺度模拟获得的面域数据，得到比较符合实际情况的非均匀入口条件，具体为：

①建立包括锅炉炉膛、水平烟道、尾部竖井以及相关受热面的全过程物理和数学模型，模拟锅炉煤粉燃烧烟气流动和传热过程，经过与测量数据的校核验证，获得如图3(a)、(b)所示的省煤器出口烟气参数.

②根据省煤器出口烟气的速度场，以及NO浓度场分布，以相似准则为依据，将SCR入口截面划分为如图3(c)所示的多个“入口”，结合1.2节烟气的各参数，为每一个“入口”设定不同的入口条件，由此建立了本文采用的非均匀入口条件.

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