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【精彩论文】W火焰锅炉SNCR脱硝及其对SCR入口流场的影响
观点凝练
摘要：由于W火焰锅炉NOx排放浓度高，一些电厂采用低氮燃烧+SNCR脱硝+SCR脱硝的耦合脱硝方式，但运行中出现了氨逃逸浓度严重超标的问题。以某600 MW超临界W火焰锅炉为对象，采用CFD数值模拟辅以实测验证方法研究了锅炉负荷、尿素喷射层流场、氨氮摩尔比等因素对SNCR脱硝及SCR入口流场分布的影响。研究发现：SOFA风沿前后墙非等间距布置是造成尿素喷射层速度场及温度场不均的主要原因；随锅炉负荷降低，喷枪层截面平均温度趋向于SNCR最佳脱硝温度，脱硝效率逐渐增加；SCR入口截面温度、流速及NOx浓度分布皆不均匀，随SNCR脱硝效率提高，SCR入口截面NOx浓度分布偏差增大，不同负荷时SCR入口截面NOx相对偏差达35%～53%。SNCR脱硝严重影响SCR脱硝反应器入口NOx浓度均匀性，最终导致SCR氨逃逸浓度严重超标，建议通过优化SOFA风布置及在SCR入口段加装烟气混合器加以解决。
结论：本文研究结果表明W火焰锅炉采用SNCR+SCR耦合脱硝氨逃逸浓度超标有以下几方面原因：（1）SOFA风沿前后墙非等间距布置，造成SNCR喷射层炉膛截面烟气温度和流速极不均匀，间接导致SNCR脱硝后SCR入口NOx浓度偏差加剧，不利于喷氨调整，致使局部喷氨过量；（2）受SNCR脱硝温度范围影响，随锅炉负荷降低，SNCR脱硝效率升高，导致SCR入口NOx浓度偏差加剧；（3）喷枪安装于前墙仅能使尿素与靠近前墙区域的烟气发生脱硝反应，喷枪安装位置越高，还原剂所能覆盖的烟气范围越小。鉴于此，采用SNCR＋SCR耦合脱硝时，要充分考虑NH3与烟气的混合问题。针对SCR入口流场不均，需要开发新型烟气混合器，在全烟道尺度实现烟气的均匀混合，或者将烟道分隔成若干子区域，在各分区内实现烟气的有效混合，并配合分区喷氨技术提高系统脱硝效率，减少氨逃逸，最终使SNCR及SCR的深度耦合脱硝达到良好效果。
引文信息
陈海杰, 马务, 刘贡祎, 等. W火焰锅炉SNCR脱硝及其对SCR入口流场的影响[J]. 中国电力, 2019, 52(7): 146-153.CHEN Haijie, MA Wu, LIU Gongyi, et al. Study on SNCR denitration of W-flame boiler and its effect on the flow field of SCR inlet section[J]. Electric Power, 2019, 52(7): 146-153.往期回顾
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编辑：杨彪
审核：许晓艳
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