35t/h链条炉氨水SNCR数值模拟

摘要

耦合化学反应的计算流体动力学(CFD)模拟是选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction: SNCR)氮氧化物(NOx)控制技术中确定还原剂喷射位置及参数以提高NOx脱除效率降低氨泄漏的重要工具。本文对一台额定蒸发量35t/h的燃煤链条锅炉,考虑炉膛空间内二次风湍流横向射流、CO等的气相湍流燃烧、烟气与水冷壁的辐射换热等物理问题,选择合适的物理数学模型,并合理确定炉膛入口及水冷壁的边界条件,进行了炉内热工环境的三维稳态数值模拟。综合模拟结果与实际测值,确定了炉内适宜进行SNCR的区域约位于炉拱以上偏前墙侧的炉膛上部空间。在此基础上进行了炉内SNCR氨水喷射位置及参数的初步设计和考虑液滴蒸发过程的炉内SNCR反应流数值模拟。根据模拟结果进行了氨水喷射系统的优化,最终达到了NOx脱除效率38.5%,出口NO平均浓度123ppm,NH3泄露仅5.6ppm的良好的效果。模拟结果为链条炉的SNCR改造提高了参考。