300 MW燃煤电站SCR脱硝系统流场优化

摘要

在超低排放要求下,SCR脱硝反应器的喷氨过量不仅影响经济性,还会引起空预器堵塞、电除尘积灰、布袋糊袋等问题。为提高SCR入口烟气速度和氨氮物质的量比的均匀性,对某电厂一台300 MW机组一侧SCR反应器进行计算流体力学的模拟和烟道流场优化。以Fluent为主要工具,在分析空塔模型和原导流板布置方案的基础上,对SCR烟道导流板结构进行优化、在喷氨格栅下游布置静态混合器,以实现首层催化剂前截面速度和氨氮物质的量比均匀分布。空塔方案速度相对标准偏差为26.1%,氨氮物质的量比相对标准偏差为24.8%,均达不到工程设计要求;原方案在SCR烟道渐扩处和转角处设置6组导流板,速度和浓度均匀性得到较大改善,速度相对标准偏差为13.9%,达到工程设计要求,而氨氮物质的量比相对标准偏差为15.3%,不符合小于10%的设计要求;优化方案布置的导流板消除了烟气在烟道转角处和渐扩处的漩涡、回流现象,同时安装静态混合器增强混合,使速度相对标准偏差减小至11.4%,氨氮物质的量比相对标准偏差为9.4%,SCR烟道内流场均匀性得到较大改善,速度和浓度均匀性达到设计要求。优化方案的压力损失为706 Pa,达到B级设计要求。合理布置导流板和静态混合器可以提高流场均匀性而不引起过大的压力损失,模拟结果对现场SCR流场优化具有借鉴和指导意义。