SCR脫硝裝置對鍋爐內(nèi)爆影響的數(shù)值計算.pdf

1、本文基于數(shù)值計算的方法，建立了鍋爐系統(tǒng)的三維數(shù)學(xué)模型，對鍋爐內(nèi)爆的產(chǎn)生過程進行了模擬，分析了內(nèi)爆的各個影響因素，并比較了有、無SCR裝置時爐膛內(nèi)爆的特點，系統(tǒng)地研究了脫硝裝置對內(nèi)爆的影響，提高了內(nèi)爆的認知水平，為內(nèi)爆防范提供了有益的建議。 考慮了對流受熱面管道、煙氣變物性、風(fēng)機等因素對流場的影響，建立了鍋爐全系統(tǒng)三維非穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，計算區(qū)域包括爐膛、水平煙道、豎直煙井、SCR反應(yīng)器、空氣預(yù)熱器、除塵器、引風(fēng)機等。湍流模型采用k-

2、ε模型；輻射換熱采用P-1模型；煤粉顆粒運動采用拉格朗日模型；用NTU算法模擬煙道內(nèi)管道的換熱；應(yīng)用多孔介質(zhì)算法對SCR反應(yīng)器內(nèi)的催化劑進行簡化處理。 對某電廠300MW鍋爐進行了燃燒模擬，模擬結(jié)果和設(shè)計值吻合較好。在對整個鍋爐系統(tǒng)數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上成功再現(xiàn)了鍋爐內(nèi)爆的發(fā)生過程，詳細的描述了內(nèi)爆發(fā)生時整個鍋爐系統(tǒng)內(nèi)的流動情況，全面的分析了內(nèi)爆的成因和主要影響因素，研究結(jié)果表明：內(nèi)爆時爐膛內(nèi)的壓力是由二次風(fēng)補給、流出煙氣量、爐膛煙氣

3、生成、溫度降低值和引風(fēng)機抽吸力等因素共同作用的結(jié)果。各個因素都有對內(nèi)爆強度的獨立影響面，又相互影響，相瓦制約。其中，爐膛內(nèi)燃燒停止所引起的煙氣量減少，以及溫度的大幅度降低是高負壓形成的主要原因，爐膛內(nèi)燃燒情況的瞬間改變直接導(dǎo)致爐膛壓力的瞬間下降。引風(fēng)機誤操作時的壓頭也是高負壓的一個重要的影響因素，但只占一小部分。即使忽略煙道阻力的影響，引風(fēng)機壓頭全部作用于爐膛，它所起的作用也只在30％～50％之間。 分別對有、無SCR脫硝裝置的

4、鍋爐系統(tǒng)進行了內(nèi)爆模擬，研究結(jié)果表明：SCR的加裝會使引風(fēng)機壓頭增大，在誤操作時壓頭升高到更高的地方，使內(nèi)爆強度更大，但增大值并不明顯。300MW鍋爐100％負荷時，加裝了SCR脫硝裝置鍋爐的爐膛內(nèi)爆負壓比未加裝SCR裝置時僅高1000Pa，相對于-10000Pa左右總爐膛負壓，SCR所帶來的加劇作用并不明顯。 對某電廠600MW的鍋爐進行了內(nèi)爆模擬，研究結(jié)果表明：滿負荷600MW鍋爐的內(nèi)爆強度比300MW高3000Pa，遠遠大