基于烟气参数对SNCR还原剂雾化粒径和喷入量的模拟优化

朱小明，金保昇，雷达，王晓佳

（1东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，江苏 南京 210096；2南京龙源环保有限公司，江苏 南京210012）

基于烟气参数对SNCR还原剂雾化粒径和喷入量的模拟优化

朱小明1，金保昇1，雷达2，王晓佳1

（1东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，江苏 南京 210096；2南京龙源环保有限公司，江苏 南京210012）

为降低烟气参数的不均匀分布对选择性非催化还原（SNCR）脱硝的影响，对220MW燃煤锅炉烟气状态分布特征及其对脱硝效果的影响进行数值研究，同时探讨了还原剂雾化粒径和喷入量的优化方案。研究表明，为保证还原剂在温度窗口内具有充足的反应时间，液滴的最佳平均粒径随高度而改变；此外，由于还原剂喷入区域烟气存在旋流作用，还原剂随烟气向炉膛局部“富集”，导致出口NH3/NO分布不均匀。据此，提出了喷枪雾化参数的优化策略：①对不同高度处液滴的平均雾化粒径进行分层优化；②在固定氨氮摩尔比下，根据旋流特征调整不同区域喷枪的流量分配。模拟结果显示，氨氮摩尔比保持1.2时，相比电站基准工况，优化方案能够将脱硝率从36.8%提高到42.1%，漏氨量降低49%；此外，随着氨氮摩尔比的增大，优化方案体现出更好的脱硝效果，但是优化程度略有降低。

选择性非催化还原；雾化粒径；喷射量；模拟；优化

为了满足日趋严格的氮氧化物（NOx）排放标准，现役中小型火电机组都需要进行低氮改造，同时，考虑到其改造空间小、成本支出能力低的特点，脱硝效率高的选择性催化还原（SCR）技术的应用受到限制，而选择性非催化还原（SNCR）技术因投资成本低、建设周期短、易于现有机组改造[1]而备受青睐。……