大型燃煤机组SCR脱硝系统优化

2.3网格划分和边界条件

几何模型内部结构复杂，故采用分区域划分网格的方式对模型进行网格划分对主要计算区采用四面体和六面体相结合的混合网格进行加密处理，网格的计算单元数量为313万。

边界条件设定：

(1)烟气入口：定义为速度入口边界，烟气入口速度为20m/s温度为657K。

(2)SCR脱硝反应器的出口：将出口边界定义为定压力边界条件，出口压力设置为-30Pa。

(3)喷氨入口：采用速度入口条件，锅炉最大连续蒸发量工况下氨气入口速度为15.5m/s温度为293K。

3模拟结果及分析

3.1不同圆盘导流板倾角下的数值模拟结果

为减少氨逃逸，提高脱硝效率，很多运行的火电厂SCR系统会采用加装导流板来提高流场的均匀性。对不同圆盘导流板倾角进行数值计算，图3分别为倾角各为25度和45度的弯道处几何模型。

图3弯道处几何模型

为方便查看结果及分析，选取2个典型的截面：典型截面1为SCR脱硝反应器正中垂直截面Y=8.055m，典型截面2脱硝反应器第1层催化剂层入口截面Z=49.4375m。

圆盘导板倾角分别为$+o和?+o的模拟结果对比如下：

图4截面1的速度分布图

图5截面2的Z方向速度分布

从图4和图5可以看出圆盘导流板布置角度对SCR反应器内第1层催化剂入口截面的速度均匀性有较好的优化效果，圆盘导流板45度布置比25度布置，导流板后速度场扰动更强，有利于NH3、NOx'混合。而且整个烟气的速度场在Z方向更均匀，从而烟气进入SCR反应器第1层催化剂层时，较大份额的烟气能够垂直进入催化剂层，在催化剂的参与下，能够很好地进行反应，从而达到较好的脱硝效果，提高脱硝效率。

因此可以通过调整圆盘导流板的倾角，适当增大圆盘导流板的倾角有利于改善SCR反应器内第一层催化剂入口截面的速度均匀性。

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