玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)CFD數(shù)值模擬及結構優(yōu)化設計.pdf

1、隨著我國氮氧化物排放標準的實施,工業(yè)爐窯煙氣脫硝面臨著巨大的挑戰(zhàn)。作為工業(yè)爐窯之一的玻璃爐窯,其氮氧化物的排放與治理也非常受到重視。如何有效地提高玻璃爐窯煙氣脫硝效率,降低氮氧化物的排放量已成為大氣環(huán)境治理工作者主要的研究問題。應用數(shù)值模擬方法對玻璃爐窯煙氣脫硝系統(tǒng)進行結構優(yōu)化,為煙道外形結構、靜態(tài)混合器及導流片布置的設計提供理論指導,這對提高煙氣脫硝系統(tǒng)脫硝效率及保護環(huán)境具有重要的意義。
　　 本文建立了玻璃爐窯煙氣脫硝系統(tǒng)的

2、三維物理模型,采用標準k-ε模型、物質組分輸運模型及多孔介質模型對玻璃爐窯煙氣脫硝系統(tǒng)內煙氣速度和氨濃度分布進行了數(shù)值模擬并對其結構進行了優(yōu)化,得到如下結論:
　　 (1)提出了玻璃爐窯煙氣脫硝系統(tǒng)結構優(yōu)化設計方案,即首先進行煙道外形結構的優(yōu)化設計,其次進行靜態(tài)混合器布置方式的優(yōu)化設計,最后進行導流片布置方式的優(yōu)化設計。
　　 (2)脫硝系統(tǒng)煙道結構對煙氣流場具有重要影響。玻璃爐窯SCR脫硝系統(tǒng)左側垂直煙道采用漸擴煙道結

3、構時,催化劑床層速度相對標準偏差為18.4%,采用漸縮結構時為9.8%;而采用等截面結構設計時,催化劑床層速度相對標準偏差僅為8%左右。
　　 (3)噴氨口正下方安裝靜態(tài)混合器可以明顯改善催化劑床層氨濃度分布的均勻性。同時,靜態(tài)混合器大小對催化劑層入口處氨濃度分布影響很大,靜態(tài)混合器越大則氨濃度分布越均勻,靜態(tài)混合器可以采用單層布置也可以采用雙層布置。
　　 (4)導流板布置方式對脫硝系統(tǒng)內煙氣流速分布與氨濃度分布有重要