SCR系統流場優化數值模擬研究

王海川，曾祥浩，廖艷芬，田云龍，馬曉茜

(華南理工大學 電力學院，廣東 廣州 510640)

0 引 言

NOx作為熱力發電廠燃燒的重要污染物，日益受到重視。其中選擇性催化還原技術(SCR)作為重要成熟的脫硝技術得到廣泛應用[1-4]。由于SCR系統有多個轉彎和附屬設備，所以流場較為復雜。SCR脫硝系統流場速度的分布情況很大程度上影響催化劑的催化效果和噴氨格柵噴氨的混合均勻程度，進而影響SCR反應器的脫硝效率和氨逃逸率。SCR反應器內導流板的形狀、結構和布置方式等是影響SCR反應器速度場均勻性的重要因素[5-6]。

與現場試驗相比，計算流體力學(CFD)具有成本低、適應性廣、耗時短等優勢，目前國內外學者對SCR反應器的數值模擬工作較多。張鵬[7]通過對火電廠SCR反應器性能優化研究，發現隨煙氣速度升高，脫硝效率明顯下降，氨逃逸率增加；噴氨孔直徑的增加會使氨逃逸率降低。薛璐[8]對SNCR-SCR耦合技術進行數值模擬分析，通過添加導流板和格柵等方式，可使出口煙氣速度偏差降低。Shang等[9]通過大渦模擬(LES)發現SCR反應器瞬時速度場由各種小的再循環區和多個渦旋組成，并呈周期性變化；氨質量分數的周期性波動行為表明氨質量分數分布取決于速度分布。

目前對SCR流場優化多采用現場試驗方式，結合數值模擬的優化研究較少。本文以華南地區某燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統為研究對象，研究煙道導流板形狀和布置方式等因素對SCR反應器內流場的影響，為優化SCR反應器的流場氣流組織情況，合理設計SCR反應器導流板和整流板提供技術參考?！?br>