450t-h鍋爐空氣分級與SNCR技術聯(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)保意識的不斷增強,NOx的排放標準日趨嚴格。許多現(xiàn)役組設計之初沒有考慮脫硝技術的應用,面臨著非常嚴峻的減排壓力,因現(xiàn)場條件有限,空氣分級技術和選擇性非催化還原(SNCR)技術非常適合現(xiàn)役組的脫硝改造,但是這兩種技術單獨使用脫硝效率均較低,很難滿足現(xiàn)行的排放標準,因此對兩種技術的聯(lián)合應用研究具有重要的經(jīng)濟和環(huán)保雙重價值。
　　本文對一臺450t/h鍋爐的空氣分級和SN

2、CR脫硝過程進行數(shù)值模擬研究。首先應用ICEM軟件進行網(wǎng)格劃分,通過對鍋爐滿負荷爐內(nèi)流場的分析,確定該網(wǎng)格結構能夠很好的模擬爐內(nèi)流動過程;應用空氣分級技術后,爐內(nèi)溫度分布、燃燒組分分布均與實際運行規(guī)律相符,主燃區(qū)處在強還原性氣氛下,使燃燒強度降低,有效抑制了爐內(nèi)燃燒過程中NOx的生成,滿負荷和75％負荷下NO的排放量分別為130.8μmol/mol和151.6μmol/mol。
　　在對燃燒模擬結果進行詳細分析的基礎上,提出了10

3、0%和75%負荷SNCR系統(tǒng)的噴槍布置方案,并進行SNCR過程的模擬計算。經(jīng)比較得:100%負荷投運24.5m和26m兩層噴槍,脫硝效率約為38%;75%負荷投運23.5m和25m兩層噴槍,脫硝效率約為43.7%;兩種負荷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。并對不同氨氮比和還原劑液滴粒徑對脫硝過程影響進行了模擬計算,為SNCR系統(tǒng)

4、的設計運行提供參考。
　　空氣分級系統(tǒng)對NOx的生成及SNCR過程影響很大,為了提高兩種技術聯(lián)合應用時的整體脫硝效率,本文計算了鍋爐在不同空氣分級條件下爐內(nèi)NOx生成及SNCR脫硝過程影響。不同空氣分級形式的模擬結果表明:主燃區(qū)空氣量占總空氣量的70%時整個系統(tǒng)的脫硝效率最高,投運上兩層燃盡風時系統(tǒng)的脫硝效率最高,一二次風同軸反切、減小燃盡風和下二次風切圓時系統(tǒng)的效率最高,綜合以上三個因素確定了空氣分級與SNCR聯(lián)合應用的最佳方案