電廠SCR煙氣脫硝裝置的冷模實驗研究

摘 要 針對電廠在日常生產工作過程中所產生的SCR煙氣進行處理，是一項重要的工作，然而隨著我國環保工作的日漸深入，針對SCR煙氣脫硝裝置進行改進，開展相應的冷模實驗確保最佳的去除效率，將是今后的核心要點。文章將針對這一方面的內容來展開論述，詳細的分析了電廠SCR煙氣脫硝裝置的冷模實驗關鍵點，同時對實驗要求以及模化準則等進行了細致的闡述，旨在更進一步的促進去除效率的提升。

關鍵詞 模化效率；SCR煙氣；電廠裝置；脫硝裝置；冷模實驗

引言

在電廠的工作之中，SCR反應裝置設備可以說是整個電廠脫硝處理系統以及相關設備的核心組成部分。在其進行煙氣處理的過程當中氨濃度以及煙氣的流動速度是否均勻、是否穩定，都將對整個處理系統的性能和處理效率產生極大影響。一般的來講，在通常情況之下針對SCR煙氣脫硝處理裝置設備的煙道系統以及反應裝置的設計工作當中需要進行CFD數值計算，并且根據冷模實驗所得出的結果來確定出各個機械設備的設計方式，諸如整流器、氨氣混合裝置、噴氨格柵、煙氣導向裝置等等，都需要根據實驗所得出的結論以及理論依據來進行具體的設計。而在電廠SCR煙氣脫硝裝置的處理工作之中最為基本的原則是減少系統的阻力，充分的、最大程度發揮出催化劑的效應，延長系統的使用壽命。

1.冷模實驗的模化準則和相似準則

在進行SCR煙氣脫硝裝置的冷模實驗過程之中，模化準則是一項關鍵性的影響因素，同時在實驗進程當中還需要充分的考慮到氣體流體力學等方面的理論知識。根據流體力學的方程，可以得到相應的結論，并且可以以此為依據來推導得出無量綱方程，當實際實驗過程當中的初始條件以及邊界條件相互類似之時，則可以得到縮放尺度與相關條件不存在關聯的結論。在電廠SCR煙氣脫硝處理裝置的冷模實驗之中，相應的準則可以用以下幾個公式來進行表達：

在上述表達式當中，Sr為斯特勞哈爾數，其是流體在流動過程當中所需要滿足的一個最為基礎的相似性準則，而在公式之中的另外兩個無量綱數為雷諾數以及弗勞德數，分別表示為Re以及Fr。根據相關的條件和定理，當公式之中的雷諾士數值達到了一定的標準之時，在此環境之下的所有流體全部處于湍流區域當中，而流體所存在的粘性對于周邊環境的影響也處于邊界層之中，所以在這樣的狀況之下，整個邊界層的厚度會逐步的隨著流體雷諾數的增加而逐漸的趨向于一個較為固定的數值，因此，在雷諾數的相關條件影響之下，流場分布也會較為均勻。總的來講，在電廠SCR煙氣脫硝處理裝置的冷模實驗過程之中相似性準則和模化準則是非常關鍵的兩個因素，需要對相關的公式定理進行細致的分析，以此作為實驗依據，確保系統可以發揮出最佳的效應。

2.冷模實驗具體要求

在模化實驗之中有著嚴格并且具體的要求，而在實驗當中遵循相關標準，是確保實驗取得最佳效果的有力保障。首先，在實驗的模型研究之中主要需要對不同位置的流體流速、壓損情況以及氨濃度分布狀況等參數進行測定，其主要測定的部位集中在第一層催化劑的表面以及AIG部位等。而在參數測定的過程之中，需要保證第一層催化劑表面的煙氣濃度的分布速度可以達到最佳。此外，在模化實驗之中還需要對不同部位、不同位置的裝置設備灰塵積累情況進行統計分析，盡量的使得系統設備的壓損降至最低，保證最佳的實驗測定效果。

3.SCR工藝設計以及計算中的要點

在SCR煙氣脫硝裝置設計和相關數據計算當中，不僅需要充分的對結構優化設計要點進行研究，同時還需要注重系統設備煙道設計的一些關鍵點。

3.1SCR煙氣脫硝裝置結構設計要點

針對系統煙道的設計，需要嚴格的按照我國制定的電廠管道設計準則和技術章程當中的規定，盡可能的減少異性構件以及系統零件的使用，如果必須使用，則需要根據電廠煙道設計的需求以及流體的特點，選擇最佳的形狀，進而確保氣體介質等流通煙道之時外部的局部阻力可以降至最低。另外，針對AIG的設計，應當盡可能的遠離反應設備和相關裝置，通過這樣的方式使得煙氣以及氨氣在注入之后可以有最佳的混合時間，確保其混合均勻，保證最佳的催化效果。而在AIG設置完畢之后，還需要布置相應的煙氣、氨氣混合裝置，也需要注重設計以及布置的合理性。在系統的煙道各個拐角以及彎頭部位，需要設置導向葉片，同樣的，針對導向葉片的設計也需要充分的考慮到系統的設計特點，一般來講需要在直段不斷設置相應的導向面板，進而使得流場可以更加均勻，減少由于設備灰塵積累以及系統的阻力而帶來的不利影響。

3.2SCR煙氣脫硝裝置煙道設計要點

針對煙道的設計，需要考慮到電廠的規模和實際生產的相關標準，一般的情況之下在大型電廠設計之中，不應當采用彎頭設計的方式。在設計過程之中還需要考慮到系統阻力以及流速分布的影響因素，確保導向葉片在煙道內部可以發揮出最佳的效應，確保氣體流場分布的均勻性，避免由于系統阻力過大而帶來的不利影響。導向葉片的設計影響因素較多，并且其設計質量的好壞將對整個系統流暢分布的均與程度以及SCR煙氣脫硝處理系統阻力產生直接影響，另外，制作的成本也是其一大影響方面。所以有必要深入的對電廠的各個工作環節進行分析。一般的情況之下，隨著系統內部導向葉片數量的增加，系統的阻力也會隨之有所增加，但是增加到一定的程度之時則會出現阻力下降的趨勢。而在系統內部的流體流速分布狀況則會隨著導向葉片數量的不斷增加而趨于一種較為穩定的狀態。所以在這樣的情況之下就需要針對SCR煙氣脫硝處理裝置內部流體流速分布狀況、系統的阻力以及成本費用等等多個方面的因素對系統設計的要點進行綜合性比較。導向葉片設計一般使用弧形面板，此種形狀可以確保最為均勻的流場，在模擬過程當中也可以取得較好的效果。

4.結束語

在SCR煙氣脫硝處理裝置之中，不僅需要綜合性的考慮到AIG、煙道以及反應器的布置，同時還需要結合電廠生產的具體要求以及工作標準，針對導向葉片以及煙氣混合裝置、整流器等進行合理的設計，確保各個系統構件之間可以無縫的連接，保障最佳的工作效果。SCR裝置的基本作用是確保進入到系統內部的煙氣以及氨氣等可以均勻的混合，并且在第一層催化劑的表面上方以最均勻的狀態和流速分布。總的來講，電廠SCR裝置設備的布置類型、系統的構成方式和組成等之間存在相似性，故而在SCR煙氣脫硝裝置的工藝設計過程當中還需要針對不同的工作需求進行一定的改進，根據技術標準和流程等，設計導流葉片以及導流板，力求滿足系統的工作需求，保證最佳的工作效果，確保實現最大的效益。最后還需要根據CFD計算所得出的結果對導流葉片以及導流板的設計進行調整以及優化改良，延長設備的使用壽命，將催化劑的效應發揮至最大。

參考文獻

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