【摘 要】
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燃煤烟气中毫米以上的大颗粒灰会导致选择性催化还原脱硝（Selective Catalytic Reduction,SCR）装置中的催化剂堵塞及磨损,降低催化剂的使用寿命,影响燃煤机组的清洁高效运行。在烟道中加装拦截网装置对大颗粒灰进行拦截是有效解决该问题的方案之一。设计高拦截效率、低压降的大颗粒灰拦截网需综合考虑烟道结构、拦截网孔型、安装方式、大颗粒灰特性等各方面影响。当前设计采用的模拟计算方法无
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燃煤烟气中毫米以上的大颗粒灰会导致选择性催化还原脱硝（Selective Catalytic Reduction,SCR）装置中的催化剂堵塞及磨损,降低催化剂的使用寿命,影响燃煤机组的清洁高效运行。在烟道中加装拦截网装置对大颗粒灰进行拦截是有效解决该问题的方案之一。设计高拦截效率、低压降的大颗粒灰拦截网需综合考虑烟道结构、拦截网孔型、安装方式、大颗粒灰特性等各方面影响。当前设计采用的模拟计算方法无法将网孔尺度压降信息耦合至宏观流场的计算当中,导致压降结果准确度不高,相关实验数据也较为缺乏。针对上述问题,本文基于计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）建立拦截网装置多尺度模拟框架,首先在网孔尺度下对拦截网局部流场进行解析网孔的CFD计算,得到拦截网开孔形状、烟气流速、开孔率以及拦截网厚度等参数对拦截网压降的影响,并进一步给出了拦截网压降的预测公式和达西定律下等效多孔介质渗透率的关联公式。进而,将局部计算所得的关联公式耦合至烟道尺度下SCR脱硝设备整体流场及颗粒轨迹的计算中,采用多孔介质对拦截装置进行等效替代,得到不同拦截网安装位置、安装方式以及流场条件下,拦截网压降及拦截效率变化规律。最后,依据上述模拟结果,建立SCR脱硝装置冷态物理实验平台,对大颗粒灰拦截效果以及压降变化情况进行实验测量。获得灰斗结构、拦截网安装方式、网孔型式、颗粒粒径以及烟气流速对于拦截网压降及拦截效率的影响规律,并给出实际SCR系统中大颗粒灰拦截装置的设计与安装建议。
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