SNCＲ 對煙氣溫度及蒸汽溫度的影響和數(shù)值模擬

對于火電機組來說,汽溫控制是機組安全、經(jīng)濟運行的關(guān)鍵。汽溫控制不當(dāng),會引起鍋爐及汽輪機工作異常、甚至發(fā)生故障。一般來說,過熱器和再熱管壁的冷卻條件比較差,蒸汽溫度過高影響金屬的蠕變強度、持久強度,導(dǎo)致金屬的服役壽命大大降低。有研究表明: 當(dāng)過熱汽溫超溫10~ 20 ℃,并在這種狀態(tài)下長時間運行,會縮短材料一半以上的壽命。超溫嚴(yán)重的,甚至引起爆管,威脅機組安全。而當(dāng)蒸汽溫度過低時,會導(dǎo)致汽輪器末級葉片濕度過大,影響其正常工作,降低機組運行的經(jīng)濟性。

選擇性非催化還原( SNCR) 是一種比較成熟的脫硝技術(shù),國內(nèi)一部分電廠在脫硝方法上采用SNCR,其優(yōu)點: 相比于SCR 技術(shù)來說比較簡單、系統(tǒng)投資小、阻力小和占地面積小等。然而SNCR 也有其缺點,相比于SCR 技術(shù)來說,容易造成氨逃逸,從而影響空預(yù)器的正常工作。不同的脫硝手段都有一定的局限性,SNCR 由于自身的特點也被廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在國內(nèi)外大部分學(xué)者對SNCR 的研究重點放在反應(yīng)最佳溫度、還原劑的停留時間等方面。部分學(xué)者也針對SNCR 脫硝技術(shù)對爐膛進行模擬,對其加裝SNCR 后的速度場分布、溫度場分布進行了模擬。現(xiàn)在主要是研究影響SNCR 脫硝的因素和其脫硝的效果,很少有論文研究SNCR 對蒸汽溫度的影響。文中研究的內(nèi)容主要包括: 首先通過熱力計算引入SNCR 這個因素,來考慮對蒸汽溫度的影響; 其次,通過Fluent軟件平臺,對某電廠鍋爐SNCR 進行模擬,從理論上說明SNCR 對蒸汽溫度的影響。

通過實驗得出: 1) 從計算過程可以得出,一維的熱力計算優(yōu)點在于對爐膛也進行分區(qū)段計算,更能真實、準(zhǔn)確得出爐膛的溫度分布。2) 通過對爐膛的熱力計算和Fluent 模擬都可以得到,在加裝SNCR 前后對爐膛煙溫有一定的影響。其中熱力計算得出來在加裝SNCR 后的溫度降低了27 ℃; Fluent 模擬的出來的結(jié)果在加裝SNCR 后的溫度降低了38 ℃。說明加裝SNCR前后對爐膛煙溫影響較為明顯。3) 雖然通過前面的計算和模擬得出的結(jié)果是爐膛出口煙溫變化不是非常劇烈。但是,爐膛出口煙溫的影響對后面過熱蒸汽的影響是劇烈的?，F(xiàn)場統(tǒng)計數(shù)據(jù)說明了,爐膛煙溫變化不大的情況下,噴水減溫的噴水量下降的非常明顯,說明爐膛煙溫對過熱蒸汽的影響劇烈。