一种SCR法烟气脱硝流场冷态测试系统及方法

摘要

本发明涉及一种SCR法烟气脱硝流场冷态测试系统及方法，PDA系统对速度和浓度的测点均设在导流板和整流板之间，在导流板与出口段间设有压力测试点测量系统导流板到出口之间的压力损失，系统出口处有在线烟气分析仪连接点，示踪颗粒/气体在省煤器出口及氨喷射段设有其加入口，观察积灰并通过出口烟气分析仪分析出口气体分布，评估脱硝装置在锅炉实际煤种BMCR、THA、75%THA、35%BMCR和校核煤种1THA、50%THA负荷下的运行状况。对SCR法脱硝工程烟气系统和气体的注入装置的优化设计起到有效的指导作用，从而有效保证脱硝项目设计的各项性能指标，节约建设成本。

主权项

一种利用SCR法烟气脱硝流场冷态测试系统进行SCR法烟气脱硝流场冷态测试的方法，其特征是，SCR法烟气脱硝流场冷态测试系统包括与省煤器出口相连的转向室，转向室与弯管状的入口段Ⅰ连接，入口段Ⅰ通过竖直管状的氨喷射段与入口段Ⅱ相连，入口段Ⅱ连接SCR反应器的上端，SCR反应器的下端依次连接出口段Ⅰ和出口段Ⅱ，出口段Ⅱ与空气预热器相连，SCR反应器由上而下包括导流段、整流层、催化剂反应室，导流段设导流板，整流层设整流板，整流层的整流板形成的整理格栅下游布置飘带，PDA系统对速度和浓度的测点均设在导流板和整流板之间，在导流板与出口段间设有压力测试点测量系统导流板到出口之间的压力损失，系统出口处有在线烟气分析仪连接点，示踪颗粒/气体在省煤器出口及氨喷射段设有其加入口，观察积灰并通过出口烟气分析仪分析出口气体分布；测试包括步骤如下：(1)通过CFD即计算流体动力学，数值模拟计算工况评估脱硝装置在锅炉实际煤种锅炉最大连续蒸发量BMCR、额定出力工况THA、75％THA、35％BMCR和校核煤种100％THA、50％THA负荷下的运行状况，分别注入根据各工况计算的当量示踪颗粒/气体；(2)通过PDA系统对速度分布进行测量，得速度分布变化系数，以RMS均方根误差来定义，速度分布变化系数的RMS不超过15％；(3)在系统入口借助标准DIN/ISO孔或文丘里管测量流量，除低负荷下的灰沉降试验要求流速较低外，其余试验中的模型内流速均要求雷诺数达到10⁵数量级；(4)在各弯头、内部的导流段，整流段入口，第一层催化剂层入口，最后一层催化剂层出口，空气预热器入口的位置借助Testo520差压仪、毕托管进行压力和压差测量，在锅炉最大连续蒸发量工况、安装有催化剂层的条件下，测量省煤器出口与空气预热器之间的烟气总压降，脱硝总压降不超过800pa；(5)对系统出口处的氨氮浓度分布采用在线烟气分析仪进行测量，得氨/氮摩尔比分布变化系数，以RMS均方根误差来定义，氨/氮摩尔比分布变化系数RMS不超过5％；(6)热电偶测量催化剂反应室入口温度T，入口测点温度全部在入口所有测点平均温度的±10℃范围内；(7)通过积灰试验，验证省煤器出口部分的烟道和导流板设计，模型烟道内不出现肉眼可视的积灰现象；(8)验证烟气均流装置的设计，速度分布变化系数，以RMS均方根误差来定义，不超过15％，烟气入射催化剂角度与垂直方向的夹角≤10°，保证各个工况下反应器入口烟气气流流动方向偏差；(9)验证空气预热器入口部分烟道和导流板的设计，使空气预热器入口烟气速度分布在平均流速的±15％以内，即入口通过PDA所得的所有速度测点数值在所有测点平均值的±15％以内，保证进入空气预热器的气流均匀；压降高于设置要求时，整体调整系统的导流整流系统；氨氮比不在设计范围内时，调整入口处的导流板使得混合更均匀；系统内出现积灰时，可在前置灰斗与水平烟道相接处布置挡灰板，在上升烟道与水平烟道处设置锁气给粉器或吹灰管。