烧结烟气SCR脱硝系统的数值模拟及工程验证

数值模拟中的烧结烟气再热脱硝系统网格划分见图3。

图3烧结烟气再热脱硝系统网格划分

全场采用结构化网格及部分非结构化网格。三维几何图形在GAMBIT软件中建模以及网格划分。由于整个脱硝装置的几何结构不规则，因此需要分块生成网格，以提高计算效率和精度。

1.3数学模型和边界条件

整个脱硝装置内流场的数值模拟通过流场模拟软件FLUENT实现。采用Standardk-ε模型对湍流流动进行模拟。选用组分输运模型计算烟气成分和氨在烟气中的输运和扩散。整流器和催化剂层均采用多孔介质模型来模拟其阻流和减压特性，对于整流器在垂直格栅方向设置较大的阻力系数，对于催化剂层采用各向同性多孔介质模型进行简化。

烟气参数见表1。将烧结烟气入口、高温焦炉烟气入口设置为质量流量边界条件。喷氨入口温度为313K，氨气流量为112.5kg/h，稀释空气流量为3500m3/h。

表1烟气参数

2数值模拟结果及分析

2.1烧结烟气再热流场模拟

高温焦炉烟气喷射出口温度分布见图4。

图4高温焦炉烟气出口温度分布

由图4可见，通入高温焦炉烟气后提高了烧结烟气的温度，且高温焦炉烟气经过一定距离后和烧结烟气温度趋于一致。

图5喷氨格栅入口烟气温度分布

喷氨格栅入口烟气温度分布见图5。可以认为烟气在进入喷氨格栅入口时温度分布较为均匀。增设烧结烟气再热系统后，喷氨格栅入口平均温度由523K提升至553K，提高了30K，为催化剂层的SCR反应提供了较适宜的温度。

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