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SCR物模系统试验方法及相关仪器、设备 1 实验系统介绍 SCR系统的测试目的是为了验证设计的合理性和掌握反应器内部的流场规律。从而为SCR的运行和结构优化提供一定的理论基础。本实验系统从锅炉省煤器出口到空气预热器进口处建立冷态模拟实验台。冷态模拟被认为是一种省时、省力的一种模化方法，被许多商家所采用。为保持和实际运行的一致性，此实验系统采用负压设计。 1．省煤器；2．灰斗；3．喷氨格栅；4．多孔板；5 催化剂；6 稀释风机； 7． 引风机；B1－B7：导流板；V1－V7：风速测点；P1－P8：压力测点 图 1 SCR 系统流动模型冷态试验系统图 实验系统主要由反应装置、供风系统、喷氨系统和测量系统组成。 1反应装置：主要由烟道、整流装置、催化剂阻力模拟层等组成 2供风系统：由引风机、稀释风机和链接管道组成 3喷氨系统：由储气瓶、流量分配器、转子流量计、喷管和链接皮管组成 4测量系统：主要由热线风速仪、烟气分析仪、皮托管、测试台架等组成 反应器模型前烟道截面形状、尺寸及反应器模型形状、尺寸根据相似模化法则计算确定，计算结果见1表 表 1 反应器冷态模型模化计算结果 参数实际设计1：10 模型气体流量1044178 Nm3/h1044178 Nm3/h（25℃）当量直径（m）9.310.931气体温度（℃）37725反应器内气体流速（m/s）1.671.66雷诺数 在冷态试验中，导流板是按照数值模拟的状态进行调试，来均衡流速、流量。一般不进行调试，在试验中，导流板是采用有机玻璃板来进行模拟。在此试验中，整流层和催化剂层仅仅作为阻力元件影响气体流动，整流层采用有机玻璃板来进行模拟，催化剂层是采用海绵和网筛填充物来模拟，模拟的原则均是使冷态试验装置的模拟催化剂层和整流层的阻力系数与实际工程中催化剂层和整流层的阻力系数相等或基本一致。 催化剂入口烟气氨浓度分布不均匀可导致反应不充分，氨注入装置的设计及注入点应保证催化剂入口烟气氨浓度分布尽可能均匀，以保证在氨氮摩尔比一定的条件下，达到最大的脱硝效率，因此，氨浓度分布的均匀性是重要的设计参数之一。喷氨系统简化图如2 图2喷氨装置图 在试验中，使用SO2来代替NH3完成试验。原因：（1）NH3在室温下极易和水结合，形成雾状，影响试验的可靠性；（2）液氨存储在液氨储罐中，置备为NH3需要料压缩机、蒸发槽蒸发等相关设备和过程，代价较高，经济性较差；（3）选用SO2后续处理比较容易。冷态试验采用的测试仪器设备主要包括速度测试仪器、压力测试仪器、示踪气体浓度测试仪器以及用于流场显示的相关设备。表4.2列出了主要仪器设备的规格型号。 1速度测试仪器： 主要采用毕托管、热线风速仪及与测试元件配套的数据采集、分析处理系统。 2压力测试仪器： 主要采用U 型管压力计、微压计等。 3示踪气体浓度测试仪器： 本研究采用CO 作为示踪气体模拟烟气中NH3 的分布情况，CO 浓度的测量采用testo 350Pro 烟气分析仪进行。 4流场显示设备： 流场显示采用丝线，在首层催化剂入口处，间隔50mm 均匀悬挂下垂度良好的细丝线，用以直观显示流场流动分布特性，同时采用高速照相机拍照。 表2 测试仪器一览表 仪器名称产地型号规格用途烟气取样分析仪德国testo 350Pro 浓度分布特性分析热线风速仪 美国 -速度分布特性分析 微压计上海ZCYB-1000 流动阻力特性分析毕托管 上海 流动阻力特性分析 图3 testo 350Pro图4 热线风速仪 图5 毕托管图6 微压计2 测试系统 试验模拟过程中，使用热线风速仪V2－V6（见图4.1）位置处烟气的切向速度和法向速度，以得到试验台中线截面处的速度矢量以及试验台不同部件的压降，依然使用三孔圆柱探针测量试验台不同位置的流速，以此来模拟反应器内部的流场特性。其中V1、P1布点是为了测量省煤器进口烟气流速和进口压强，在实际脱硝设备中，这个地方流速过大会容易堵塞烟道，在满足试验要求的前提下，控制烟气流速。如果烟气流速过大，在实际脱硝设备中，要考虑是否增加除灰装置。2-7点布点测试是为了测量过程中烟气的流动特性，观察弯头处压损变化，校核导流板调试角度，对比冷态模型中整流层、催化剂模拟层和实际装置中的压损的一致性，如有不一致的地方可及时调整或更换模拟层，增强冷态试验模型的可靠性、可供参考性。 使用热线风速仪测试喷氨系统上游和下游处的气流方向、压强和速度，便于优化喷氨系统模型。 脱硝冷态模化试验烟花示踪照片 3试验模拟要求 冷态试验的目标 通过试验，确定在管道和反应器中导流板和烟气混合装置的最佳形式、数量和位置。确定最佳的反应器入口烟道喷氨系统，从而来保