摘要：我国燃煤电站煤种、负荷多变导致锅炉燃烧状况恶化,产生“爆米花”大颗粒灰(LPA),对选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统的安全性和稳定性构成了严峻挑战。以某300 MW燃煤电站脱硝系统为参照,根据相似原理设计及搭建LPA拦截网冷态物理模型试验台。通过改变拦截网的安装位置、网孔形状、结构型式,对流场分布、烟道压降和拦灰效率进行了详尽测试,以全面评估拦截网的性能。此外,提出1套兼顾流场、压降和拦灰效率的综合评价方法,该方法可根据实际需求作出调整,为拦截网的选型设计和优化提供参考。研究表明:无论采用何种拦截网设计,均可以提升流场分布的均匀性;拦截网安装在省煤器灰斗处时的烟道压降比安装在竖井灰斗处的更低,但拦灰效率更高;拦截网采用正方形孔时的烟道压降比正六边形孔拦截网的更低,但拦灰效率更高;平板型、60°屋脊型、90°屋脊型3种拦截网结构型式对烟道压降和拦灰效率的影响相近;拦截网的结构型式对阻力系数和拦灰效率的影响程度明显小于拦截网的安装位置和网孔形状;当拦截网采用90°屋脊型+正方形孔+安装在省煤器灰斗处时的综合评分最高。以上可为燃煤SCR烟气脱硝LPA拦截网的设计和实施提供参考。

摘要：尿素水解装置是尿素法–烟气脱硝工艺中的重要装置,目前国内适用于烟气脱硝工程的水解装置尚处于起步阶段。文中从水解反应的机制出发,对水解装置的特性进行了分析计算,描述了随着给料浓度、操作条件变化,水解产物的特性变化,同时拟合了操作区间内的水解反应动力学的关系式,水解反应指前因子A 8.23×1011,活化能E 98.09kJ/mol。结合动力学特性与相平衡模型,对某台进口设备装置的运行特性进行模拟,计算结果较好地符合实际运行工况,验证了理论分析的可靠性。分析结果和结论对与国内研发、设计具有自主知识产权的烟气脱硝用水解装置,具有一定的参考意义。

摘要：喷氨量大小不仅影响超临界锅炉选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)烟气脱硝装置的效率,过量喷氨也会导致下游空预器受热面的积灰、腐蚀和造成资源浪费、二次污染,且在变负荷时,传统PID控制方式很难实现最佳控制。通过引入混结构隐含层,改善传统RBF神经网络变工况控制时的非线性和扰动适应能力,设计了基于混结构RBF神经网络(MS-RBFNN)的喷氨流量最优控制系统,用MS-RBFNN综合学习当前主要相关状态参数,以SCR脱硝装置出口NOx排放量最小作为学习训练信号,实时并行计算出最优喷氨控制流量。实验结果表明,此优化方案相对传统PID控制,具有更好的NOx排放控制效果和变工况适应能力,同时节约了喷氨量。

摘要：采用Zr对CeO_2/TiO_2催化剂进行改性,考察Zr掺杂对CeO_2/TiO_2催化剂NH_3选择性催化还原NO性能的影响,利用静态N_2物理吸附、X射线衍射(XRD)、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)对其脱硝机制进行分析。结果表明,Zr掺杂能够拓宽CeO_2/TiO_2催化剂的温度窗口,提高其脱硝活性和抗H_2O/SO_2性能。Zr掺杂能够增大CeO_2/TiO_2催化剂的比表面积和总孔容,抑制载体锐钛矿TiO_2发生晶相转变,显著提高催化剂的表面酸性,增加催化剂表面Ce^(3+)和化学吸附氧的原子浓度,使得催化剂表面NH_3吸附能力加强,氧化还原能力提高,有助于促进SCR反应的进行。

摘要：为改善反应器的性能,分析了影响选择性催化还原(SCR)反应器性能的因素及其关系,阐明了流场均匀性对提高SCR反应器运行性能的重要性,指出优化流场是提高SCR反应器性能的有效措施.以一台660MW机组为例,对其SCR反应器入口烟道和反应器导流部件进行了模拟优化设计,得出了流场优化设计布置方案.结果表明:通过优化布置,可以提高喷氨格栅(AIG)截面和催化剂入口截面速度分布的均匀性,从而改善SCR反应器的运行性能.

摘要：针对模糊控制器设计难度大、推广困难的问题,提出一种利用粒子群(PSO)算法设计模糊控制器的方法。通过将二维模糊控制器的模糊推理过程理解为二元函数,将控制器设计问题转变为函数曲面寻优问题,避免了设计隶属度函数、模糊规则等复杂的过程。利用网格化方法,将寻优对象降维为二维矩阵,然后采用PSO算法寻找最适合被控对象的函数曲面,从而完成模糊控制器的设计。以火电厂选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统为试验对象,利用此方法设计模糊PID控制器,并通过与常规PID控制对比,验证了该设计方法的有效性。

摘要：对于选择性催化还原(SCR)烟气脱硝装置喷氨量的精确控制,传统PID控制器的参数是基于设计负荷预先整定,在变工况下系统呈现出强非线性和滞后性,难以确保最佳控制量。通过引入动态结构的RBF神经网络,利用敏感度法来增加和删除神经元,解决RBF神经网络结构过大或过小的问题,保证预测网络结构的精度。该网络综合学习SCR脱硝装置主要相关参数,以NOx排放量与设定值之间误差最小作为训练信号,实现喷氨量的最优控制。实验结果表明,在变工况下,此方案与传统PID相比,能满足SCR出口NOx排放量,有效减少了氨气逃逸量,具有良好的变工况适应能力。

摘要：SCR烟气脱硝是目前脱硝的主要技术,其导流板的形状和布置方式是保证脱硝效率的关键。通过CFD模拟比较了各导流装置的不同布置方案,初步确立了导流板、AIG及混合器的布置方式,然后在建立的实验物理模型中再适当调整导流板的布置,使催化剂入口层的速度达到了工程上要求的标准偏差15%的要求。从而证明CFD的模拟能有效的指导实际SCR系统的设计。

摘要：SCR烟气脱硝装置中烟气流场的分布及还原剂(NH3)与NOx的混合效果对脱硝效果起着重要作用,因此,采用数值模拟技术对于初步设计的SCR烟气脱硝装置进行结构优化是目前国内外SCR烟气脱硝装置设计必不可少的一部分。本研究采用Fluent软件对某燃煤电厂300MW机组SCR烟气脱硝装置内的烟气流动、第一层催化剂入口NH3与NOx的混合和系统压降等方面进行模拟,结果表明:BMCR工况下,结构优化后的SCR烟气脱硝装置AIG上(下)游、第一层催化剂入口和装置出口截面烟气流速相对标准偏差不超过15%;第一层催化剂入口截面NH3/NOx摩尔比相对标准偏差不超过10%;第一层催化剂入口截面烟气进入最大偏差角度处于±10°范围之间;系统压降低于800Pa。合理的设计导流板能够起到抑制弯管以及变截面所引起的流场分离现象、消除大旋流的产生使烟气更加流畅地进入催化剂等作用。

摘要：进入催化剂层前烟气与氨气的混合均匀性是选择性催化还原脱硝反应器的重要工艺设计指标。采用三维计算流体力学仿真工具,对与氨浓度均匀分布控制有密切影响的混合格栅安装位置和几何结构进行了优化设计。首先,研究了氨气从喷氨格栅喷射出后的扩散过程,得到氨气从平流扩散到湍流扩散的流场状态转变区域,从而确定混合格栅的优化安装位置。在此基础上研究了不同混合格栅格栅结构(柱体形状)对氨气烟气混合效果的影响。根据混合格栅引起的局部湍流强度高低,最终确定了混合格栅的V形柱体结构。上述混合格栅安装位置和几何结构的优化设计方案可以明显改善氨浓度混合程度,有提高SCR脱硝装置的脱硝效率和降低氨逃逸率的应用前景。