华南理工大学学报(自然科学版)

作者：卢志民, 李博航, 唐雯, 等

单位：1.华南理工大学 电力学院，广东 广州 5106402.广东红海湾发电有限公司，广东 汕尾 516623

关键词：SCR脱硝反应,数值模拟,喷氨优化,NO x 浓度场,动力学模型

基金：国家自然科学基金资助项目(51876068);广东省科技计划项目(2020A0505140001);广东省自然科学基金资助项目(2022A1515010741)

为提高某660 MW机组SCR（选择性催化还原）脱硝反应器出口NO x 质量浓度分布均匀性，文中以SCR出口NO x 质量浓度分布相对标准偏差最小为优化目标，提出了一种基于动力学模型的最优喷氨策略。将现场实测数据作为入口边界条件，耦合反应器内的湍流流动、组分输运和化学反应，进行了CFD数值模拟计算。对氨流动特性进行可视化分析，并定义喷氨格栅分区/喷嘴的流动影响系数，结合基于SCR反应动力学模型建立的出口NO x 浓度分布与入口NH3浓度的数学关系，直接求解优化矩阵方程，可得到喷氨格栅不同分区或不同喷嘴的最优可控喷氨流量。模拟结果表明：均匀喷氨方式下，不同分区氨氮浓度混合匹配度不高，SCR反应器出口NO x 质量浓度相对标准偏差达到40.1%，分布均匀性较差；按文中提出的方法进行喷氨优化后，出口NO x 质量浓度相对标准偏差下降至6.8%，出口均匀性大幅提高，既能实现NO x 压线排放满足环保要求，又可避免出现脱硝效率过高和过低的区域。文中通过数值模拟的方式将流场可视化，通过定量求解各阀门喷氨量进行喷氨优化，可以为实际电厂喷氨优化调试提供理论参考，降低调整的盲目性。

来源：2023年第8期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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