两级烟气脱硝除尘器及脱硝工艺研究

　　燃煤电厂烟气中含有大量的飞灰,所含的飞灰易造成SCR反应器中的催化剂磨损和中毒,缩短催化剂使用寿命,增加运行成本,降低装置的稳定性和可靠性。需在省煤器出口和SCR反应器之间增加一个预除尘处理器,进行烟气的预处理,除去部分粉尘,减缓催化剂的失活,提高燃煤电厂烟气的脱硝效率,降低氮氧化物的排放,减小对环境的污染。本研究采用通用计算流体力学软件Fluent对新型除尘器内部的气固两相流进行三维数值模拟,并对流场的阻力损失进行了分析。采用离散相模型(DPM),模拟固体颗粒运动轨迹,并对固体颗粒的除尘效率进行分析。
　　通过对五种除尘器结构的比较分析得出:Ⅴ型结构的除尘效率是最佳的,且阻力损失也在100Pa以内。根据相似原理,分析了模拟阻力损失和除尘效率的相似条件,设计了前置预除尘装置实物与模型5:1的冷态物理模型,并建立模型实验系统。实验结果表明:随着烟气流速的增加,阻力损失增大,除尘效率降低。在流速为5.8m/s时,Ⅴ型结构的综合除尘效率达到37.64%,且阻力损失为118Pa。模拟与实验的最佳结构是一致的。
　　因此,数值模拟与实验结果吻合良好。为了验证飞灰对SCR反应器中催化剂的影响,建立了SCR脱硝实验装置。在参数可控及较理想的气体条件下,考察飞灰浓度和SO2浓度对SCR脱硝性能的影响,实验结果表明:SO2对烟气脱硝效率影响不大,而飞灰对烟气的脱硝效率影响较明显,随着飞灰浓度的增加,脱硝效率降低。当飞灰浓度为60g/m3时,脱硝效率只有75.3%,所以加载预除尘器是必要的。