一种基于数值模拟的不均匀喷氨分区喷嘴阻力设计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于数值模拟的不均匀喷氨分区喷嘴阻力设计方法，该方法包括以下步骤：步骤1，按照喷氨支管的控制区域均分喷氨截面，利用试验计算各分区的流速系数；步骤2，定义喷氨量系数θ

【技术实现步骤摘要】
一种基于数值模拟的不均匀喷氨分区喷嘴阻力设计方法
本专利技术涉及一种喷氨分区喷嘴阻力设计方法，尤其是涉及一种基于数值模拟的不均匀喷氨分区喷嘴阻力设计方法。
技术介绍
随着火电厂烟气超净排放和全负荷脱硝政策的实施，NOx排放越发严格，现行的标准是降低至50mg/Nm3以下，部分地区要求更为严格。当下火电厂普遍采用选择性催化还原(SCR)的方法，在脱硝反应器中进行，即在高温烟气中通过喷氨格栅(包括喷氨母管、喷氨支管、喷氨喷嘴)喷入氨气(NH3)，在催化剂的作用下与烟气中的NOx反应生成氮气。需要说明的是，火电厂喷入氨气通常是按照1％左右的比例喷入氨气的混合气体，喷氨量即指氨气的混合气体的流量。理想情况下烟气中的NOx浓度均匀、烟气流场均匀，此时喷氨系统只要均匀喷入氨气即可。但现实情况下，烟气流场分布极不均匀，现场试验已经测得，很多电厂脱硝进口烟气流速不均匀系数达到25％以上，远超过行业规定的小于15％。如果仍然采用均匀喷氨的方法，会导致部分区域氨气过量，未能与烟气反应，而部分区域氨气少量，导致脱硝反应器出口仍残留较多的NOx，为降低NOx含量，进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数值模拟的不均匀喷氨分区喷嘴阻力设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤1，按照喷氨支管的控制区域均分喷氨截面，利用试验计算各分区的流速系数；/n步骤2，定义喷氨量系数θ

【技术特征摘要】
1.一种基于数值模拟的不均匀喷氨分区喷嘴阻力设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1，按照喷氨支管的控制区域均分喷氨截面，利用试验计算各分区的流速系数；
步骤2，定义喷氨量系数θi，根据流速系数求出各分区入口的氨气的混合气体流速；
步骤3，利用数值模拟计算出各种类型喷氨支管的阻力系数kj，得到阻力系数查询表；
步骤4，利用每个节点的流动方程组计算得到喷氨支管前的压力p'i；
步骤5，计算理论需要的阻力系数Ki；
步骤6，得到各分区的阻力系数Ki后，与步骤3计算的阻力系数查询表中进行查询，选取最接近的ki，并在此处设置相对应的喷氨喷嘴。


2.根据权利要求1所述的一种基于数值模拟的不均匀喷氨分区喷嘴阻力设计方法，其特征在于，所述的步骤1具体为：
对N根喷氨支管所控制的区域按照X×Y的矩阵分割，按照喷氨支管控制区域将烟气分成X×Y个区域，对每个区域选取2到3个点现场试验测量烟气流速，计算每个区域的平均流速，计算每个区域的流速分布系数其中N＝X×Y。


3.根据权利要求2所述的一种基于数值模拟的不均匀喷氨分区喷嘴阻力设计方法，其特征在于，所述的流速分布系数计算方法为：



其中vi为各区域的流速，而为整个截面的平均流速。


4.根据权利要求3所述的一种基于数值模拟的不均匀喷氨分区喷嘴阻力设计方法，其特征在于，所述的喷氨量系数θi的计算方法为：



其中qi为各分区的氨气的混合气体流量，为各喷氨支管喷入氨气的混合气体的平均流量；此处令而喷氨支管喷入氨气的混合气体的平均流量用总流量除以所控制区域的数量得到，从而计算出每个区域的喷氨量，进一步计算得到控制各区域的喷氨支管的进口理论流速ui，其计算公式为：
ui＝qi/A...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚天坤，黄诚，朱文彬，王健，陈宙，范辰浩，曹晖，刘峻，倪东升，
申请(专利权)人：上海明华电力科技有限公司，上海外高桥发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31