超低排放形势下脱硝流场优化调整技术应用

3.3第一催化剂层前的温度分布要求：最大绝对偏差±10℃;

3.4第一催化剂层前的NOx/NH3比率分布要求：相对标准偏差小于5%。

3.5确定系统中飞灰沉积区域，对系统进行优化设计，消除较明显的灰沉积。

4数据模拟

根据该电厂SCR反应器设计图纸，建立全尺度三位模型，左右两侧SCR脱硝反应器结构及入口烟气条件相同，且沿锅炉中心线呈对称布置，故仅以单侧反应器作为研究对象。CFD数值模拟按照1:1的比例建立SCR反应器系统的原始模型，始于锅炉省煤器出口，止于空气预热器入口(实际SCR系统的界定以进、出口膨胀节为限)，SCR系统的几何模型如图1-1所示。

SCR反应器三维几何模型

高温烟气离开省煤器后，沿烟道向下经过90度转向进入水平段，在转向处底部布置有灰斗，可以较好地收集烟气中的大颗粒飞灰，减轻飞灰浓度过高对下游烟道及设备的影响。烟道在省煤器出口的水平段和转向后的竖直段发生两级渐扩，喷氨格栅(AIG)布置在竖直烟道渐扩段出口下游附近，氨气经AIG喷嘴射入烟道后，被来自上游的烟气卷携并充分混合，经竖直烟道顶部发生两次90度转向后，向下通过整流格栅，进入催化剂层发生催化还原反应，脱硝后的净烟气流向下游的空气预热器。为保证流场均匀性及系统阻力等能够达到相关性能指标，两级渐扩段及第一、第二转向区布置有优化设计的导向叶片。

模型建立之后，首先需要进行网格划分将模型离散化，即通过有限的网格节点来描述实际的空间连续实体。网格被导入CFD计算程序后，按照实际情况设置速度、压力、温度、烟气组分等边界条件，整个计算过程是基于NavierStockes流动控制方程的求解，并选用工程应用最为广泛的标准k~ε湍流模型，当迭代计算达到一定的收敛标准时，计算过程结束，就可以对计算结果进行可视化分析研究，或导出数据做进一步分析处理。

公式如下：

通过SCR模型网格划分，进行离散计算，在给定烟气流速、温度压力条件下，使用porous介质模型进行模拟，使阻力接近于实际阻力。

CFD数值模拟结果：

在100%BMCR负荷下进行了速度分布、NH3浓度分布、入射角、系统压降、温度分布的CFD数值模拟研究，并对75%THA和50%THA工况的速度分布、入射角、系统压降等方面进行了校核模拟计算，计算结果满足相关的性能指标。如下表：

表4.1入口烟气参数

SCR沿程多个截面的速度分布如图：

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