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SNCR 對(duì)煙氣溫度及蒸汽溫度的影響和數(shù)值模擬

2017-05-08  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)


對(duì)于火電機(jī)組來說,汽溫控制是機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。汽溫控制不當(dāng),會(huì)引起鍋爐及汽輪機(jī)工作異常、甚至發(fā)生故障。一般來說,過熱器和再熱管壁的冷卻條件比較差,蒸汽溫度過高影響金屬的蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度,導(dǎo)致金屬的服役壽命大大降低。有研究表明: 當(dāng)過熱汽溫超溫10~ 20 ℃,并在這種狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,會(huì)縮短材料一半以上的壽命。超溫嚴(yán)重的,甚至引起爆管,威脅機(jī)組安全。而當(dāng)蒸汽溫度過低時(shí),會(huì)導(dǎo)致汽輪器末級(jí)葉片濕度過大,影響其正常工作,降低機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
選擇性非催化還原( SNCR) 是一種比較成熟的脫硝技術(shù),國(guó)內(nèi)一部分電廠在脫硝方法上采用SNCR,其優(yōu)點(diǎn): 相比于SCR 技術(shù)來說比較簡(jiǎn)單、系統(tǒng)投資小、阻力小和占地面積小等。然而SNCR 也有其缺點(diǎn),相比于SCR 技術(shù)來說,容易造成氨逃逸,從而影響空預(yù)器的正常工作。不同的脫硝手段都有一定的局限性,SNCR 由于自身的特點(diǎn)也被廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外大部分學(xué)者對(duì)SNCR 的研究重點(diǎn)放在反應(yīng)最佳溫度、還原劑的停留時(shí)間等方面。部分學(xué)者也針對(duì)SNCR 脫硝技術(shù)對(duì)爐膛進(jìn)行模擬,對(duì)其加裝SNCR 后的速度場(chǎng)分布、溫度場(chǎng)分布進(jìn)行了模擬。現(xiàn)在主要是研究影響SNCR 脫硝的因素和其脫硝的效果,很少有論文研究SNCR 對(duì)蒸汽溫度的影響。文中研究的內(nèi)容主要包括: 首先通過熱力計(jì)算引入SNCR 這個(gè)因素,來考慮對(duì)蒸汽溫度的影響; 其次,通過Fluent軟件平臺(tái),對(duì)某電廠鍋爐SNCR 進(jìn)行模擬,從理論上說明SNCR 對(duì)蒸汽溫度的影響。
通過實(shí)驗(yàn)得出: 1) 從計(jì)算過程可以得出,一維的熱力計(jì)算優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)爐膛也進(jìn)行分區(qū)段計(jì)算,更能真實(shí)、準(zhǔn)確得出爐膛的溫度分布。2) 通過對(duì)爐膛的熱力計(jì)算和Fluent 模擬都可以得到,在加裝SNCR 前后對(duì)爐膛煙溫有一定的影響。其中熱力計(jì)算得出來在加裝SNCR 后的溫度降低了27 ℃; Fluent 模擬的出來的結(jié)果在加裝SNCR 后的溫度降低了38 ℃。說明加裝SNCR前后對(duì)爐膛煙溫影響較為明顯。3) 雖然通過前面的計(jì)算和模擬得出的結(jié)果是爐膛出口煙溫變化不是非常劇烈。但是,爐膛出口煙溫的影響對(duì)后面過熱蒸汽的影響是劇烈的。現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說明了,爐膛煙溫變化不大的情況下,噴水減溫的噴水量下降的非常明顯,說明爐膛煙溫對(duì)過熱蒸汽的影響劇烈。

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