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煙氣脫硝氨逃逸在線監(jiān)控系統(tǒng)
目前燃煤電廠煙氣脫硝以高效的選擇性催化還原脫硝(SCR)技術(shù)為主。截止到2015年,我國(guó)燃煤電站SCR脫硝裝置的安裝率超過85%。在超低排放的要求下,已有脫硝系統(tǒng)普遍采用的提效措施是改善流場(chǎng)、加強(qiáng)混合效果,并加裝第三層催化劑(原設(shè)計(jì)2層)。其中,通過CFD技術(shù)對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是“性價(jià)比”的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),值得在所有SCR脫硝改造項(xiàng)目中推廣應(yīng)用。
通過合理的導(dǎo)流板、整流格柵、噴氨格柵、混合器的設(shè)計(jì),提高催化劑入口煙氣流速均勻性、氨氣分布均勻性、降低整體系統(tǒng)阻力,CFD技術(shù)在整個(gè)過程中發(fā)揮重要作用。本文對(duì)CFD技術(shù)做簡(jiǎn)要介紹,并結(jié)合實(shí)際工程案例,對(duì)CFD在SCR脫硝系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用做出分析。
1、CFD技術(shù)簡(jiǎn)介
CFD是Computational Fluid Dynamics的簡(jiǎn)稱,中文全稱為:計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)。CFD 模擬就是通過計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖像顯示, 對(duì)包含有流體流動(dòng)和熱傳導(dǎo)等相關(guān)物理化學(xué)現(xiàn)象的系統(tǒng)所做的分析。CFD 的基本思想可以歸結(jié)為: 把原來在時(shí)間域及空間域上連續(xù)的物理量的場(chǎng), 如速度場(chǎng)和壓力場(chǎng), 用一系列有限個(gè)離散點(diǎn)上的變量值的集合來代替, 通過一定的原則和方式建方起關(guān)于這些離散點(diǎn)上場(chǎng)變量之間關(guān)系的代數(shù)方程組, 然后求解代數(shù)方程組獲得場(chǎng)變量的近似值。市場(chǎng)上主流的CFD軟件的分類有:
圖1 市場(chǎng)上主流的CFD軟件的分類
本文所談的CFD軟件,主要是指Fluent軟件。FLUENT自1983年問世以來,就一直是CFD軟件技術(shù)的者,被廣泛應(yīng)用于航空航天、旋轉(zhuǎn)機(jī)械、航海、石油化工、汽車、能源、計(jì)算機(jī)/電子、材料、冶金、生物、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域,這使FLUENT公司成為占有大*的CFD軟件供應(yīng)商。以12.0版本為例,F(xiàn)luent軟件主界面如下:
圖2 Fluent軟件主界面
圖3 CFD軟件的大致工作過程
本文不深入探討CFD的計(jì)算過程,主要站在工程應(yīng)用的角度,講講CFD技術(shù)在SCR脫硝流場(chǎng)優(yōu)化上的應(yīng)用,結(jié)合實(shí)際案例對(duì)脫硝系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)給出建議。
2、CFD技術(shù)在SCR脫硝系統(tǒng)的應(yīng)用
煙氣脫硝氨逃逸在線監(jiān)控系統(tǒng)
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