旋风除尘器流场及浓度场实验与模拟

在研究旋风除尘器内气固两相的运动状况及分离机理方面,计算机模拟替代部分实验的方法能够优化设计旋风除尘器结构参数,提高其对微细颗粒的捕集效率,减少运行压力损失。本研究采用RSM模型和随机轨道模型对旋风除尘器内流场及浓度场进行模拟及实验。研究表明,旋风除尘器压力损失模拟结果与实验结果吻合较好,对于大于5μm的颗粒其捕集效率模拟结果与实验结果基本吻合;旋风除尘器外壁的颗粒浓度呈螺旋带状分布;如将排气管管径减少至原直径0.8倍,可使其对2μm颗粒捕集效率提高6.6%,但压力损失提高36.5%;颗粒的凝并作用有利于提高旋风除尘器微细颗粒的捕集效率。     

SCR脱硝超低排放工程改造流场优化

采用CFD数值模拟方法对某电厂400 MW机组烟气脱硝装置流场进行了诊断,分析了导致效率低、烟道积灰以及空预器磨损等问题的具体原因,之后对此脱硝装置流场进行优化。优化结果表明:在省煤器出口水平扩张段烟道增设导流板,消除了该区域的大范围涡流,有利于减轻烟道积灰,并使喷氨区域烟气速度分布均匀;将喷氨混合装置改成喷氨格栅+圆盘混合器型式,强化了氨氮混合,使首层催化剂入口氨浓度分布均匀性得到显著改善,有利于提高脱硝效率、降低氨逃逸率;在空预器上游烟道增设导流装置,提高了空预器烟气速度分布均匀性,有利于解决空预器磨损问题。通过流场优化后,提高了此脱硝装置脱硝效率,减轻和消除了烟道积灰及空预器磨损。     

LNE-CFD数值模拟技术的研究与应用

采用从微观到宏观的多尺度方法,对电除尘器的关键部件进行了深入研究,成功开发出一种新的电除尘器数值模拟技术LNE-CFD。应用结果表明,对于现有结构及布置方式的电除尘器,LNE-CFD模拟结果准确,可代替物模试验。LNE-CFD模拟技术对电除尘器的优化设计和机理研究具有重要意义。     

SCR脱硝提效改造流场数值模拟及物模试验研究

某燃煤电厂2×600MW机组脱硝装置运行过程中，出现催化剂磨损严重、氮氧化物(NO_x)排放及氨逃逸量不达标等问题。为了解决这些问题，决定对流场进行优化。首先采用数值模拟方法，分析原方案流场存在的问题，提出合理的优化设计方案，再按照缩小比例进行物模试验验证，最后根据优化方案进行现场改造。优化改造后脱硝运行结果显示：NO_x排放浓度稳定在20—40mg/m³，氨逃逸量为1.2—2.0ppm，脱硝效率为86%—90%，达到了超低排放的要求。