PDF《with SCR》

Numerical Simulation of Flue Gas Denitrification with SCR Naibo Yang, Fangqin Li, Jianxing Ren, Henan Li, Zhiwu Hao, Energy and Environment Engineering Institute, Shanghai University of Electric Power, Shanghai

200090 lfqpaper@163.

com Abstract: In this paper, according to the SCR reactor of a power plant in China, the numerical simulations have been conducted for the gas duct and internal gas flow of these SCR with different installation location and number of baffle plate by using of fluid simulation software. Established three-way model and numerical modeling. According to the simulation results,guide plates have been adjusted and arranged constantly,and by analyzing and contrasting these schemes simulation results,the reference basis for design of the SCR system has been suggested. Keywords: SCR;

flow field;

numerical simulation SCR 烟道流场数值模拟 杨乃博,李芳芹,任建兴,李赫男,郝志武 (上海电力学院 能环学院,上海 200090) 摘要:本文针对某电厂安装 SCR 的烟道流场,改变导流板安装位置及数量,采用流体模拟软件,进 行烟道流场数值模拟计算.建立三维模型,确定合理的数学模型,对烟道内气体流场进行了模拟计算. 通过模拟结果对 SCR 系统的导流装置进行不断地调整和布置, 对各方案的流场分布情况进行了分析比 较,为今后电厂 SCR 的安装提供了参考依据. 关键词:SCR;

流场;

数值模拟

1 引言 氮氧化物(NOx)是公认的主要大气污染物之一,随 着我国电力行业的蓬勃发展, 火电厂氮氧化物的排放量 也日益增长.另外,随着国家环境保护的力度加大,火 电厂上脱硝设备是大势所趋.选择性催化还原(SCR)烟 气脱硝技术因其较高的脱硝率成为燃煤电站锅炉控制 NOx排放的主要选择.目前,对SCR反应机理及催化 剂选择的研究较多,而对安装SCR脱硝装置后的烟道内 导流板安装情况的研究相对较少, 而导流板安装方法及 数量对烟道内的流场影响较大,直接影响脱硝效率,因此,有必要单独对其进行研究.

2 烟气脱硝技术 目前,常用的几种烟气脱硝技术有: 2.1 选择性催化还原法(SCR) SCR脱硝技术是在催化剂作用下,用选择性还原剂 (氨或尿素)将NOx还原为无害的氮气和水蒸气,是目 前国际上技术最成熟、应用最广泛的烟气脱硝技术, NOX脱除效率80~90%,但投资和运行成本较高.SCR 技术在德国、 日本、 奥地利、 丹麦、 美国等国应用广泛, 奥地利AEE、鲁奇、日立、三菱、巴布考克等国外脱氨 公司拥有较好的SCR业绩.AEE公司于2001年投运的丹 麦某电厂325MW机组脱氨效率达到95%. 目前国内大型 机组也陆续投运SCR工程. 2.2 选择性非催化还原法(SNCR) 选择性非催化还原脱硝技术是在锅炉上烟温 850~1050℃处将还原剂(氨或尿素)均匀喷入炉膛内, 生成无害的氮气和水蒸气.SNCR工艺不需要催化剂, 但需要较高的反应温度;

反应系统简单、投资较省、运 *本文得到上海市教委重点学科(第五期 No.G51304)和上海市教 委第三期本科教育高地建设项目资助. 行成本低、脱氨效率一般仅有20~40%,应用较少. 2.3 电子束法脱硫脱硝 电子束法用高能电子加速器发射电子束激发烟气, 产生的多种自由基在常温下将SO

2、 NO等氧化为高价氧 化物, 与注入烟道的氨气反应, 生成硫酸铵和硝酸铵等. 优点是同时脱硫脱硝去除率高,系统简单,建设费用是 同等规模FGD的70~80%,不使用催化剂,副产物是出 路较好的化肥.缺点是耗电量大,运行费用高,目前电 子辐射装置还不适用于大机组系统. 2.4 活性焦吸附法脱硫脱硝 烟气中的SO2通过活性焦碳微孔的吸附催化作用生 成硫酸,再热时生成浓度很高的SO2气体,根据需要转 化成硫磺、液态SO2等产品,烟气中的NOX在加氨条件 下经活性焦催化还原,生成水和氮气.脱硫率几乎达 100%, 脱硝率在80%以上, 反应在100~200℃低温进行, 不需烟气升温装置,不存在吸附剂中毒,建设费用与电 子束法相当,运行费用约电子束法一半.