[发明专利]一种烟气脱硝流场模拟校核方法和系统

说明书

本发明提出一种烟气脱硝流场模拟校核方法和系统，包括以下步骤：基于现场工况、设备所在场地气象数据以及目标脱硝SCR设备的结构尺寸建立流场模型；根据预设的模拟前基础数据和所述流场模型，模拟设备运行结果，得到当前模拟数据；对比当前模拟数据与实际运行结果的相似度阈值；若符合阈值，则输出与该模拟结果相对应的模拟前基础数据、实际运行结果和当前模拟数据，得到校核结果；若不符合阈值，则根据阈值偏差结果计算优化模拟前基础数据，并更新后再次模拟设备运行结果，生成新的当前模拟数据库，重复相似度阈值对比，直至得到新的校核结果。本方法方案合理，模拟快捷，校核准确，便于后续数据的优化和结构设计。

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域，具体涉及为一种脱硝流场模拟校核方法和系统。

背景技术

SCR法脱硝技术目前在火电机组环保装置中广泛使用，通过喷氨格栅注入的还原剂氨与烟气中氮氧化物在催化剂的作用下发生反应，从而实现烟气中氮氧化物脱除，因而氨气与主烟气的混合，对SCR设备的稳定运行至关重要。此外，国内机组超低排放改造后，脱硝效率指标进一步提高，提出精准喷氨等改造路线，对主烟气流场和喷氨的均匀提出更高要求。

CFD(计算流体力学)技术在环保领域一直发挥着重要作用，实际烟气脱硝设备的运行、维护和改造中，需要基于流场模拟结果进行相应设计，从而实现流场和喷氨的均匀性。脱硝系统烟道结构复杂，整流格栅等位置流场设计对氨与氮氧化物的混合影响较大。此外，模拟结果还对烟道内积灰、磨损现象分析，系统阻力预测等有指导意义。

但是，流场模拟技术受前处理、边界条件等因素影响较大，如何提高模拟结果的可信度，显得尤为重要。专利号CN112426856提出一种烟气脱硫流场模拟方法，该方法可以用于一般气液流动设计计算。但此方法未涉及校核计算过程，模拟结果的准确性仍有提升空间。

发明内容

为了解决现有技术中存在的烟气脱硝流场模拟中的技术问题，一种烟气脱硝流场模拟方法、系统和装置，方案合理，模拟快捷，校核准确，便于后续数据的优化和结构设计。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种烟气脱硝流场模拟校核方法，包括以下步骤：

基于现场工况、设备所在场地气象数据以及目标脱硝SCR设备的结构尺寸建立流场模型；

根据预设的模拟前基础数据和所述流场模型，模拟设备运行结果，得到当前模拟数据；

对比当前模拟数据与实际运行结果的相似度阈值；

若符合阈值，则输出与该模拟结果相对应的模拟前基础数据、实际运行结果和当前模拟数据，得到校核结果；

若不符合阈值，则根据阈值偏差结果计算优化模拟前基础数据，并更新后再次模拟设备运行结果，生成新的当前模拟数据库，重复相似度阈值对比，直至得到新的校核结果。

优选的，所述模拟前基础数据包括脱硝装置入口烟气条件，还原剂使用条件，设备所在场地气象数据和网格生成方式；所述实际运行结果包括测点位置断面流场实际测试结果和机组磨损以及积灰级别。

优选的，根据烟气中粉尘粒径分布对机组磨损以及积灰级别进行修正。

优选的，所述建立流场模型，具体包括建立如下模型：

根据流场边界范围内烟气流动时湍流情况，建立湍流模型；

根据烟气内粉尘颗粒运动情况，建立两相流动模型；

根据烟气内各组分运动情况，建立组分运输模型；

针对催化剂层压降，建立多孔介质模型。

优选的，所述当前模拟数据包括测点位置断面流场模拟结果和机组磨损以及积灰预测结果。