SCR脫硝裝置對(duì)鍋爐內(nèi)爆影響的數(shù)值計(jì)算.pdf

1、本文基于數(shù)值計(jì)算的方法，建立了鍋爐系統(tǒng)的三維數(shù)學(xué)模型，對(duì)鍋爐內(nèi)爆的產(chǎn)生過程進(jìn)行了模擬，分析了內(nèi)爆的各個(gè)影響因素，并比較了有、無SCR裝置時(shí)爐膛內(nèi)爆的特點(diǎn)，系統(tǒng)地研究了脫硝裝置對(duì)內(nèi)爆的影響，提高了內(nèi)爆的認(rèn)知水平，為內(nèi)爆防范提供了有益的建議。 考慮了對(duì)流受熱面管道、煙氣變物性、風(fēng)機(jī)等因素對(duì)流場的影響，建立了鍋爐全系統(tǒng)三維非穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，計(jì)算區(qū)域包括爐膛、水平煙道、豎直煙井、SCR反應(yīng)器、空氣預(yù)熱器、除塵器、引風(fēng)機(jī)等。湍流模型采用k-

2、ε模型；輻射換熱采用P-1模型；煤粉顆粒運(yùn)動(dòng)采用拉格朗日模型；用NTU算法模擬煙道內(nèi)管道的換熱；應(yīng)用多孔介質(zhì)算法對(duì)SCR反應(yīng)器內(nèi)的催化劑進(jìn)行簡化處理。 對(duì)某電廠300MW鍋爐進(jìn)行了燃燒模擬，模擬結(jié)果和設(shè)計(jì)值吻合較好。在對(duì)整個(gè)鍋爐系統(tǒng)數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上成功再現(xiàn)了鍋爐內(nèi)爆的發(fā)生過程，詳細(xì)的描述了內(nèi)爆發(fā)生時(shí)整個(gè)鍋爐系統(tǒng)內(nèi)的流動(dòng)情況，全面的分析了內(nèi)爆的成因和主要影響因素，研究結(jié)果表明：內(nèi)爆時(shí)爐膛內(nèi)的壓力是由二次風(fēng)補(bǔ)給、流出煙氣量、爐膛煙氣

3、生成、溫度降低值和引風(fēng)機(jī)抽吸力等因素共同作用的結(jié)果。各個(gè)因素都有對(duì)內(nèi)爆強(qiáng)度的獨(dú)立影響面，又相互影響，相瓦制約。其中，爐膛內(nèi)燃燒停止所引起的煙氣量減少，以及溫度的大幅度降低是高負(fù)壓形成的主要原因，爐膛內(nèi)燃燒情況的瞬間改變直接導(dǎo)致爐膛壓力的瞬間下降。引風(fēng)機(jī)誤操作時(shí)的壓頭也是高負(fù)壓的一個(gè)重要的影響因素，但只占一小部分。即使忽略煙道阻力的影響，引風(fēng)機(jī)壓頭全部作用于爐膛，它所起的作用也只在30％～50％之間。 分別對(duì)有、無SCR脫硝裝置的

4、鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行了內(nèi)爆模擬，研究結(jié)果表明：SCR的加裝會(huì)使引風(fēng)機(jī)壓頭增大，在誤操作時(shí)壓頭升高到更高的地方，使內(nèi)爆強(qiáng)度更大，但增大值并不明顯。300MW鍋爐100％負(fù)荷時(shí)，加裝了SCR脫硝裝置鍋爐的爐膛內(nèi)爆負(fù)壓比未加裝SCR裝置時(shí)僅高1000Pa，相對(duì)于-10000Pa左右總爐膛負(fù)壓，SCR所帶來的加劇作用并不明顯。 對(duì)某電廠600MW的鍋爐進(jìn)行了內(nèi)爆模擬，研究結(jié)果表明：滿負(fù)荷600MW鍋爐的內(nèi)爆強(qiáng)度比300MW高3000Pa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大