烟气流向对脱硝影响大吗?垂直向上和水平有什么区别

流向确实有影响,但不是你想的那种

烟气在反应器里的流向,常见的有两种:垂直向上和水平流动。垂直向上是烟气从反应器底部进入,向上通过催化剂层;水平流动是烟气从反应器侧面进入,水平通过催化剂层。两种流向在实际工程中都有应用。

垂直向上流动的好处是:粉尘在重力作用下会自然沉降,减少催化剂层的积灰。对于高灰工况(燃煤锅炉),垂直向上的设计更有利。另外,垂直向上流动时,烟气分布更容易做得均匀,因为热烟气密度低,会自动往上走,形成的自然抽力有助于改善流场。

水平流动的好处是:结构更紧凑,适合空间受限的改造项目。缺点是横向流动时,粉尘受重力作用会往下掉,容易在催化剂底部堆积,形成局部积灰。这种堆积如果不及时清理,会造成催化剂层的腐蚀和堵塞。

实际设计中,流向选择要看条件

对于新建项目,我建议尽量用垂直向上的设计。催化剂层的积灰会少很多,吹灰的频率可以降低,催化剂的使用寿命也更长。虽然反应器会高一点,但是长期运行的好处是显而易见的。

对于改造项目,场地受限的时候,不得已才会选水平流向。水平流向的反应器,要特别注意催化剂层底部的积灰问题。吹灰系统要多加几组,特别是底层的吹灰枪,要加密布置。

还有一点:不管哪种流向,催化剂层截面上各点的流速要均匀。速度不均匀的话,有些地方烟气跑得快,有些地方跑得慢,反应时间不一样,出口NOx分布就会不均匀。流场设计的目标是让截面上的速度分布不均匀系数控制在15%以内。

弯头和变径对流向的影响

烟道上的弯头和变径,会严重影响入口的流场。如果烟道在反应器入口前有个90度弯头,直接对着反应器入口吹,流场肯定会偏。这个偏的流进入催化剂层,会导致各点速度不一致。

解决办法是在弯头后面加导流板。导流板的角度要根据CFD模拟的结果来定,不是随便画个角度就行。导流板角度偏了,流场会更偏。有的时候要加两到三级导流板,才能把流场调均匀。

变径也是一样的道理。从大烟道接到小烟道,如果直接突变,流场肯定乱。变径的角度不能超过30度,渐变的段长度要有变径直径的1.5到2倍,才能保证流场平滑过渡。

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