大型鏈條爐SNCR脫硝試驗及數(shù)值模擬
本文選題:鏈條爐 + 脫硝; 參考:《中國計量學院》2015年碩士論文
【摘要】:針對我國氮氧化物(NOx)排放現(xiàn)狀及各種脫硝技術(shù)的比較分析,提出工業(yè)鏈條爐可應用選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù)進行低氮改造的方案。本文對某35t/h鏈條爐的熱態(tài)燃燒及SNCR的脫硝特性開展了數(shù)值模擬與試驗研究。首先,進行了鏈條爐燃燒數(shù)值計算,獲取了流場、溫度場、氣相組分場等結(jié)果。以此為基礎,考察了鍋爐負荷與給煤停留時間變化對計算結(jié)果的影響,并分析了床層燃煤溫度與質(zhì)量的變化,隨后統(tǒng)計了鏈條爐的燃盡率。結(jié)果表明:高負荷時,CO與O2的濃度降低,CO2濃度和煙氣溫度升高;給煤停留時間較短時,出口煙溫降低,氧量增加,燃盡率變小,給煤停留時間是50 min、60 min、70 min時對應的燃盡率依次是90.5%、92.9%、93.6%;床層高度變低時,燃煤溫度也在下降;給煤粒徑不應太大,否則不易燃燒完全;鏈條爐的燃盡率是93.3%,效果較好;沿程燃盡率分析中,揮發(fā)分在給煤運行距離是2.5 m處就已燃盡,固定炭在灰渣出口處的燃盡率是92.8%。其次,探究了鏈條爐SNCR過程數(shù)值計算。計算結(jié)果顯示:布置8支噴槍時的脫硝效率為46.2%,效果已較好;氨氮比越大,脫硝效率越高;最佳霧化粒徑在300~400μm之間,脫硝效率最大值是54.7%;霧化角度越小越好;還原劑噴射速度越大脫硝效果越好,噴射速度從15 m/s增到60 m/s時,脫硝效率增長了7.4%;噴槍向下傾斜布置可改善脫硝效率;噴槍布置方式1且錯列布置的脫硝程度最好,脫硝效率是54.9%。最后,開展了SNCR試驗研究,考核了還原劑種類、還原劑流量、噴槍布置位置對脫硝程度的影響。結(jié)果表明:應用SNCR技術(shù)能達到13%~32%的脫硝效率;尿素的脫硝效率比氨水約高4%~10%;噴射流量越大脫硝效率越高;噴槍布置在5500 mm標高處的脫硝效率較高。試驗結(jié)果可較好的吻合于數(shù)值計算結(jié)果。
[Abstract]:According to the present situation of no _ x emission in China and the comparative analysis of various denitrification technologies, a scheme of low nitrogen transformation using selective non-catalytic reduction (SNCR) technology in industrial chain furnace is put forward. In this paper, the thermal combustion of a 35t/h chain furnace and the denitrification characteristics of SNCR are studied numerically and experimentally. Firstly, the combustion numerical calculation of chain furnace is carried out, and the results of flow field, temperature field and gas component field are obtained. On this basis, the influence of boiler load and residence time of coal feed on the calculation results is investigated, and the variation of coal temperature and quality in the bed is analyzed, and the burnout rate of chain grate furnace is counted. The results showed that the concentration of CO _ 2 and O _ 2 decreased and the flue gas temperature increased at high load, and when the residence time of coal was short, the outlet smoke temperature decreased, the oxygen content increased, and the burnout rate became smaller. The corresponding burnout rate of coal feeding time is 50 min ~ 60 min ~ 70 min. The corresponding burnout rate is 90.5% and 92.9%. When the bed height becomes lower, the coal temperature is also decreasing, the coal particle size should not be too large, otherwise it is not easy to burn completely, the chain furnace burnout rate is 93 3%, and the effect is better. In the analysis of burnout rate along the process, the volatile matter was burned up at the distance of 2.5 m from the coal feed, and the burning out rate of the fixed carbon at the ash and slag outlet was 92.8%. Secondly, the numerical calculation of chain furnace SNCR process is discussed. The results show that the denitrification efficiency is 46.2 when the eight spray guns are arranged, the higher the ammonia nitrogen ratio is, the higher the denitrification efficiency is, the better the denitrification efficiency is when the optimum atomization diameter is between 300 渭 m and 400 渭 m, and the maximum denitrification efficiency is 54.7, the smaller the atomization angle is, the better the denitrification efficiency is. The greater the injection speed of reducing agent, the better the denitrification effect. When the injection speed increased from 15 m/ s to 60 m/ s, the denitrification efficiency increased by 7.4%; the downward slanting arrangement of the spray gun improved the denitrification efficiency; and the denitrification degree was the best in the misaligned arrangement of the spray gun layout 1. The denitrification efficiency is 54.9. Finally, SNCR test was carried out to examine the effect of reducing agent type, reducing agent flow rate and spray gun arrangement on denitrification degree. The results show that the denitrification efficiency of SNCR can reach 13%, the denitrification efficiency of urea is about 4% higher than that of ammonia water, the higher the jet flow rate is, the higher the denitrification efficiency is, and the higher the denitrification efficiency is when the gun is arranged at the height of 5500 mm. The experimental results are in good agreement with the numerical results.
【學位授予單位】:中國計量學院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:X701
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本文編號:1921797
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