水泥窑尾烟气SCR脱硝系统流场优化研究

摘要

水泥窑尾烟气选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)脱硝系统的流场均布问题是脱硝效率、氨逃逸控制及催化剂堵塞和磨损的关键影响因素。采用CFD FLUENT数值模拟方法,对SCR脱硝系统的速度场、压力场及尘粒浓度场进行模拟分析,优选出“导流格栅层+均流层”的最佳导流结构,并更改优化了系统出口烟道结构。得出最优的模拟结果为:入射进第一层催化剂床层的烟气流线与床层截面垂直方向的最大偏角小于10°;第一层催化剂床层前的烟气流场速度均匀度相对标准偏差(Coefficient of Variation,CV)值为7.7%,较未优化的工况速度均匀度CV值提升了25.8%;第一层催化剂床层前入口区域尘粒浓度值均处于0.05~0.06kg/m^(3)。以上优化结果使入射进催化剂床层的烟气流线顺畅,均匀分布系统速度流场,实现氨气和烟气的充分混合,进而降低氨逃逸率,同时可有效避免催化剂床层的堵塞和磨损,最终实现脱硝效率的提升。