氮氧化物（NOx）不仅是主要一次污染物,而 且是生成臭氧（O3）等二次污染物的重要前体物之 一。珠江三角洲地区氮氧化物排放量逐年增大,其排 放总量已经超过二氧化硫排放量,是造成该地区光化 学烟雾和灰霾污染的重要原因。氮氧化物排放量的 增加还使得硝酸根离子在酸雨中所占的比例逐年上 升,造成广东省酸雨污染类型由硫酸污染型向硫酸与 硝酸复合污染型转变,增强大气氧化性,危害群众身 体健康。为改善区域大气环境质量,公司积极开展了 火电锅炉降氮脱硝工作。

众所周知,氮氧化物(NOX)是大气污染物之一,不仅是酸雨和光化学烟雾的元凶之一,而且有学者指出目前氮氧化物也是雾霾天气形成的主要原因之一。而在新建SCR装置投产运行前,一般设计者都是通过CFD数值模拟和建立相似试验模型方法对SCR装置的初始结构进行优化,使其能够达到较高的脱硝效率。本研究采用CFD数值模拟,对300MW煤粉锅炉机组配置的SCR脱硝装置进行仿真模拟,针对其流场和氨浓度场的不均匀性建立了合理的优化方案。并通过建立冷态试验台来验证数值模拟的合理性,最终确立优化方案。主要的研究内容和得出的结论有:首先对300MW煤粉锅炉SCR脱硝反应器进行数值模拟和冷态试验。并且考察了SCR装置特定截面上的速度和浓度的标准偏差值,这些截面主要包括喷氨上游、喷氨下游和首层催化剂入口截面。模拟和冷态试验结果显示,未加装导流板时反应器内的流场和氨浓度场分布很不均匀,造成速度和浓度偏差值较大的原因主要是SCR反应器入口的非对称渐扩结构、烟气在拐弯处受到的离心作用,以及反应器上部转弯处的截面突变。针对以上原因并采用CFD模拟手段对导流板的结构和布置进行优化,最终确定了四组导流板的组合方式。数值模拟和冷态试验结果表明加装导流板后,反应器内的流场均匀性得到了较大的改善,以首层催化剂入口截面为例,优化前速度标准偏差值模拟和冷态试验分别为25.69%,28.91%,优化后为2.4%,11.5%。但是,模拟和试验结果显示加装导流板并没有使反应器内氨浓度场的均匀性得到明显改善。其原因是原有的涡流混合板喷氨系统造成的,氨气由六根喷氨管喷入反应器后,长时间停留在混合板背侧的低压涡流区内,造成氨气在截面上的横向扩散能力较弱。本文尝试将涡流混合板喷氨装置更换为喷氨格栅系统。结果显示,采用喷氨格栅喷氨方式后,SCR脱硝装置首层催化剂入口氨气浓度场的标准偏差值降为14.5%。而且系统阻力损失由681Pa降到657Pa。

烟气脱硝是一种在燃料基本燃烧完毕后通过 还原剂把烟气中的NOx还原成N2的一种技术。依据 反应的温度不同及是否需要催化剂，烟气脱硝技术 主要包括选择性催化还原法（SCR）、选择性非催 化还原法（SNCR）及综合法（SNCR－SCR）。烟 气脱硝通常是利用脱硝剂的还原性来还原烟气中的 NOx，还原剂一般是一些含氮的氨基物质，常用还 原剂包括液氨、氨水和尿素[2-3]。 选择性催化还原法（SCR） 选择性催化还原法（SCR）是指在催化剂的作 用下，利用还原剂（如NH3或尿素）“有选择性” 地与烟气中的NOx 反应并生成******的N2和 H2O。SCR脱硝技术适应性强，特别适合我国机组 负荷变动频繁的特点；对新建机组有较好的适用 性；对于老机组改造，要视锅炉尾部有无适当地改 造空间而定，比如省煤器和空气预热器之间是否有足够的烟道等；对烟气NOx排放浓度要求很高的区 域比较适用。SCR脱硝技术脱硝效***，可达 90%，NOx排放浓度可降至100 mg/m3 （标准状态） 左右；该技术较成熟，应用广泛。NH3/NOx比在 0.8～1.2 之间，NH3泄漏在 5×10-6 以下。一次性投资较高。

巨浪公司结合不同地域，不同行业的环保政策标准要求，成功研发出SCR蜂窝式中温，低温脱硝催化剂系列产品，SNCR＋SCR一体化脱硝设备，及专门针对小型、低量烟气脱硝提标自主研发的JL20-1/2/3系列一体化智能脱硝设备，具有安装简单，操作方便，自动化运行，运营成本低，脱硝效***等特点，可达95%脱硝效率。广泛用于火力发电、钢铁焦化、陶瓷玻璃、水泥化工等行业及燃煤、燃气、燃油、生物质等工业锅炉及镀锌生产线，彩钢喷涂线的脱硝提标工程升级改造。

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