450t-h鍋爐空氣分級(jí)與SNCR技術(shù)聯(lián)合脫硝的模擬研究.pdf

1、氮氧化物(NOx)是燃煤電廠排放的主要污染物之一,近些年隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格。許多現(xiàn)役組設(shè)計(jì)之初沒(méi)有考慮脫硝技術(shù)的應(yīng)用,面臨著非常嚴(yán)峻的減排壓力,因現(xiàn)場(chǎng)條件有限,空氣分級(jí)技術(shù)和選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù)非常適合現(xiàn)役組的脫硝改造,但是這兩種技術(shù)單獨(dú)使用脫硝效率均較低,很難滿足現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn),因此對(duì)兩種技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用研究具有重要的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保雙重價(jià)值。
　　本文對(duì)一臺(tái)450t/h鍋爐的空氣分級(jí)和SN

2、CR脫硝過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬研究。首先應(yīng)用ICEM軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分,通過(guò)對(duì)鍋爐滿負(fù)荷爐內(nèi)流場(chǎng)的分析,確定該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)能夠很好的模擬爐內(nèi)流動(dòng)過(guò)程;應(yīng)用空氣分級(jí)技術(shù)后,爐內(nèi)溫度分布、燃燒組分分布均與實(shí)際運(yùn)行規(guī)律相符,主燃區(qū)處在強(qiáng)還原性氣氛下,使燃燒強(qiáng)度降低,有效抑制了爐內(nèi)燃燒過(guò)程中NOx的生成,滿負(fù)荷和75％負(fù)荷下NO的排放量分別為130.8μmol/mol和151.6μmol/mol。
　　在對(duì)燃燒模擬結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,提出了10

3、0%和75%負(fù)荷SNCR系統(tǒng)的噴槍布置方案,并進(jìn)行SNCR過(guò)程的模擬計(jì)算。經(jīng)比較得:100%負(fù)荷投運(yùn)24.5m和26m兩層噴槍,脫硝效率約為38%;75%負(fù)荷投運(yùn)23.5m和25m兩層噴槍,脫硝效率約為43.7%;兩種負(fù)荷NOx排放量均低于97.6μmol/mol(200mg/m3),氨逃逸量控制在合理的范圍內(nèi),分別為5.7μmol/mol和10μmol/mol。并對(duì)不同氨氮比和還原劑液滴粒徑對(duì)脫硝過(guò)程影響進(jìn)行了模擬計(jì)算,為SNCR系統(tǒng)

4、的設(shè)計(jì)運(yùn)行提供參考。
　　空氣分級(jí)系統(tǒng)對(duì)NOx的生成及SNCR過(guò)程影響很大,為了提高兩種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用時(shí)的整體脫硝效率,本文計(jì)算了鍋爐在不同空氣分級(jí)條件下?tīng)t內(nèi)NOx生成及SNCR脫硝過(guò)程影響。不同空氣分級(jí)形式的模擬結(jié)果表明:主燃區(qū)空氣量占總空氣量的70%時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的脫硝效率最高,投運(yùn)上兩層燃盡風(fēng)時(shí)系統(tǒng)的脫硝效率最高,一二次風(fēng)同軸反切、減小燃盡風(fēng)和下二次風(fēng)切圓時(shí)系統(tǒng)的效率最高,綜合以上三個(gè)因素確定了空氣分級(jí)與SNCR聯(lián)合應(yīng)用的最佳方案