SCR系统流场优化数值模拟研究-论文

为提高选择性催化还原脱硝系统（SCR）的烟气气流均匀性，进而提高SCR反应器的催化效率、减少催化剂的冲蚀和损耗、提高催化剂使用寿命和提高催化反应反应物的接触程度，针对SCR反应器的流场开展数值模拟以及导流板和整流板的结构优化，基于Realizable k-ε模型和多孔介质模型，通过对全尺寸SCR反应器模型的速度场的模拟，研究导流板结构、整流板数量对于SCR脱硝系统的流场组织和气流均匀性的影响。通过模拟SCR反应器内的颗粒分布，研究飞灰颗粒对流场的影响。通过计算整流板前截面的相对速度偏差和分析不同优化方案下的SCR反应器的速度场，评估导流板和整流板的导流效果，进而确定最佳方案。结果表明：在弧形、直弧形、弧形、直弧直4种导流板方案中，直弧直形导流效果最好，这是因为弧形导流板前的水平直板和竖直直板可以更好地引导气流流动；结合反应器采用斜顶设计的几何特点，基于流场调整导流板形状与速度梯度方向相同，可以显著优化烟气的气流组织，减少转弯处的能量耗散；催化剂层前的整流板可进一步引导气流流动，极大改善气流均匀性；但过多的整流板提高近壁面处的烟气气流阻力，加剧能量耗散和速度不均匀性，反而降低整流板的整流