無(wú)錫整流格柵工業(yè)發(fā)達(dá)，發(fā)展迅速，國(guó)家近幾年大力開(kāi)展環(huán)境保護(hù)，控制大氣污染，要求各石油化工、電廠、礦場(chǎng)對(duì)燃煤脫硫脫硝防止空氣污染提出了新的要求。那么這個(gè)過(guò)程中就少不了整流格柵的使用。

脫硝反應(yīng)器內(nèi)流場(chǎng)均勻與否關(guān)系到脫硝系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),而決定反應(yīng)器內(nèi)流場(chǎng)均勻性的關(guān)鍵在于催化劑床層上部導(dǎo)流裝置的性能。應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)軟件CFD,通過(guò)改變導(dǎo)流板間距、導(dǎo)流板長(zhǎng)度、與Z軸的夾角(垂直軸)以及第1塊導(dǎo)流板距反應(yīng)器邊壁的距離,對(duì)煙氣整流格柵進(jìn)行模擬,從而分析煙氣整流格柵結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)反應(yīng)器流場(chǎng)分布的影響。結(jié)果表明,第1塊導(dǎo)流板距反應(yīng)器邊壁距離的改變對(duì)流場(chǎng)性能影響很弱,可以忽略;各結(jié)構(gòu)參數(shù)取值存在一個(gè)使反應(yīng)器流場(chǎng)的范圍;原始方案在均勻性、煙氣速度矢量指標(biāo)、壓降中均zui優(yōu),可作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

整流格柵主要用用在電廠煙道脫硫脫硝中，承載力強(qiáng)，過(guò)濾好，通風(fēng)透氣，現(xiàn)已逐步應(yīng)用于電廠中。一般采用 300*3mm扁鋼，選用100*100mm的方格，扁鋼與扁鋼互插而成，尺寸各異，一般長(zhǎng)度較長(zhǎng)，達(dá)到10米左右。由于其長(zhǎng)度較長(zhǎng)，加工制作周期較長(zhǎng)，建議客戶采購(gòu)時(shí)能提前訂貨。

基于CFD模擬軟件對(duì)某SCR脫硝裝置進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了不同整流格柵間距、形式對(duì)反應(yīng)器上部流場(chǎng)的影響。以不同高度截面的煙氣速度變異系數(shù)CV和較大煙氣入射角為定量評(píng)價(jià)指標(biāo)，給出了滿足性能要求的整流格柵設(shè)計(jì)參數(shù)范圍以及較優(yōu)設(shè)計(jì)方案。
整流格柵是SCR脫硝系統(tǒng)中重要的功能部件，其作用一是通過(guò)煙氣在格柵內(nèi)的碰撞、整合作用，將進(jìn)入格柵前水平方向流動(dòng)的煙氣調(diào)整為豎直向下流動(dòng)，其二是將進(jìn)入格柵前較差的煙氣速度分布整合的相對(duì)均勻。這兩個(gè)作用對(duì)于SCR脫硝系統(tǒng)而言具有重要的意義，煙氣在催化劑前控制在一定范圍內(nèi)的入射角能夠避免催化劑表面被過(guò)渡沖刷，使催化劑壽命得到保障，而速度分布的均勻性則是催化劑能被充分利用，達(dá)到理想脫硝效率的關(guān)鍵。因此，對(duì)SCR脫硝系統(tǒng)中整流格柵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)十分必要。
本文對(duì)某300MW機(jī)組的SCR裝置進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過(guò)改變整流格柵的間距及其形式，分析了不同整流格柵結(jié)構(gòu)對(duì)其下游煙氣分布和煙氣入射角的影響，給出了可以滿足性能需求的設(shè)計(jì)范圍及較優(yōu)方案，對(duì)于整流格柵的優(yōu)化設(shè)計(jì)有一定參考價(jià)值。
1數(shù)值模擬
采用三維建模軟件建立與實(shí)際裝置等比例的幾何模型，建模范圍為SCR進(jìn)口至反應(yīng)器出口，如圖1所示。由于導(dǎo)流板及整流格柵的厚度遠(yuǎn)小于反應(yīng)器及煙道尺度，故建模時(shí)將其厚度忽略。網(wǎng)格劃分時(shí)，Z向平面網(wǎng)格采用結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化結(jié)合的方式劃分，然后由Cooper方式生成體網(wǎng)格，較終網(wǎng)格總數(shù)約為250萬(wàn)。
數(shù)值計(jì)算采用Fluent軟件，湍流模型選用標(biāo)準(zhǔn)k-ε雙方程模型，氨氣與煙氣的混合過(guò)程采用SpeciesTransport模型，邊界條件設(shè)置為速度進(jìn)口與壓力出口。根據(jù)煙氣參數(shù)和裝置尺寸，設(shè)置進(jìn)口速度為12m/s，進(jìn)口溫度為660K，水力直徑為4.5m;AIG噴口速度為8.4m/s，水力直徑為3.2m;反應(yīng)器出口水力直徑為4m。本文計(jì)算不考慮催化劑層阻力。
圖1SCR脫硝裝置幾何模型
2定量分析
首層催化劑上游的速度入射角度、煙氣及氨氣濃度分布均勻性是保證脫硝性能的關(guān)鍵因素。采用變異系數(shù)CV對(duì)速度及濃度的均勻性作定量分析，其定義是標(biāo)準(zhǔn)偏差與算術(shù)平均值之比，可反映出一組測(cè)量數(shù)據(jù)的離散程度。就本文而言，CV越小說(shuō)明截面上速度或濃度的分布越均勻，偏離平均值的數(shù)據(jù)點(diǎn)越少。煙氣入射角即煙氣偏離垂直向下方向的角度，將該角較大值α作為速度矢量的定量分析指標(biāo)。對(duì)于速度CV、濃度CV以及α的優(yōu)化目標(biāo)如表1所示。
表1 CFD流場(chǎng)模擬定量分析指標(biāo)
需要說(shuō)明的是，由于氨氣濃度CV的大小主要取決于AIG上游的煙氣速度分布，控制其大小的措施是通過(guò)合理布置導(dǎo)流板優(yōu)化AIG上游流場(chǎng)，與整流格柵的形式變化關(guān)系不大，因此下文對(duì)整流格柵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化將以速度CV和較大入射角α作為指標(biāo)，在較終確定的較優(yōu)方案中將給出完整的定量指標(biāo)結(jié)果。

我公司在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)多個(gè)項(xiàng)目總結(jié)，通過(guò)CFD模擬實(shí)驗(yàn)，整理了一套關(guān)于整流格柵對(duì)鍋爐脫銷效果的具經(jīng)驗(yàn)：

1、整理格柵的間距越大，其下游煙流入射角度越大，煙分布均勻性越差，能滿足指標(biāo)要求的反應(yīng)器內(nèi)截面積高度越低，可接受的首層催化劑的安裝位置越靠下，整流格柵間距小于120㎜為可接受的設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)。
2、將靠近煙氣側(cè)的整流格柵設(shè)計(jì)為傾斜結(jié)構(gòu)可緩解反應(yīng)器中靠近氣側(cè)的流速偏低現(xiàn)象。提高煙氣流速均勻性。并且整流格柵間距越小，次改進(jìn)方式的效果越明顯。一、承載以及使用范圍。

首先我們對(duì)煙氣脫硝進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單了解。

煙氣脫硫： 根據(jù)吸收劑及脫硫產(chǎn)物在脫硫過(guò)程中的干濕狀態(tài)，火力發(fā)電行業(yè)一般將脫硫技術(shù)分為濕法、干法和半干（半濕）法。

（1）濕法煙氣脫硫技術(shù)是用含有吸收劑的漿液在濕態(tài)下脫硫和處理脫硫產(chǎn)物，該方法具有脫硫反應(yīng)速度快、脫硫效率高、吸收劑利用率高、技術(shù)成熟可靠等優(yōu)點(diǎn)，但也存在初投資大、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高、需要處理二次污染等問(wèn)題。應(yīng)用多的濕法煙氣脫硫技術(shù)為石灰石濕法，如果將脫硫產(chǎn)物處理為石膏并加以回收利用，則為石灰石-石膏濕法，否則為拋棄法。 其他濕法煙氣脫硫技術(shù)還有氨洗滌脫硫和海水脫硫等。

（2）干法煙氣脫硫工藝均在干態(tài)下完成，無(wú)污水排放，煙氣無(wú)明顯溫降，設(shè)備腐蝕較輕，但存在脫硫效率低、反應(yīng)速度慢、石灰石利用率較低等問(wèn)題，有些方法在設(shè)備大型化的進(jìn)程中困難很大，技術(shù)尚不成熟（主要有爐內(nèi)噴鈣等技術(shù)）。

半干法通常具有在濕態(tài)下進(jìn)行脫硫反應(yīng)，在干態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物的特點(diǎn)，可以兼?zhèn)涓煞ê蜐穹ǖ膬?yōu)點(diǎn)。主要包括噴霧干燥法、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化法、煙氣循環(huán)流化床脫硫法、電子束輻照煙氣脫硫脫氮法等。 迄今為止,世界各國(guó)已開(kāi)發(fā)出多種治理煙氣中氮氧化物的方法,其中以選擇性催化還原法(SCR)技術(shù)為成熟,脫硝效率,并已在大型燃煤電廠獲得廣泛應(yīng)用。

整流格柵平臺(tái)要求具備通風(fēng)透氣，承載性高的要求。熱鍍鋅鋼格柵板恰恰是蒸餾脫硝平臺(tái)不可缺少的建材產(chǎn)品。在各大電廠采購(gòu)的格柵板當(dāng)中G325/30/100w這種格柵是需求量的。G325/30/100W這種格柵表面熱鍍鋅，能夠程度的耐腐蝕。同時(shí)還能單位平米內(nèi)承載400KN的能力。

上面說(shuō)到了整流格柵平臺(tái)上次經(jīng)常采用的格柵板，那整流格柵通常用的是什么規(guī)格的？ 整流格柵材質(zhì)一般為Q345材質(zhì)，具備的耐磨性和承載能力，在我國(guó)國(guó)內(nèi)采用的整流格柵一般高度為300mm。網(wǎng)孔110mm/321mm之間，板板之間采用開(kāi)孔插接滿焊的方式生產(chǎn)。脫銷整流格柵的生產(chǎn)過(guò)程要求生產(chǎn)企業(yè)具備大型的沖床、大型吊裝設(shè)備和技術(shù)嫻熟的焊接工人，只有這樣才能生產(chǎn)出合格的整流格柵產(chǎn)品。

一、整流格柵的用途
近年來(lái)，隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，國(guó)內(nèi)的鍋爐制造業(yè)也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，過(guò)去小容量的鍋爐已逐步淘汰，大容量、高參數(shù)的鍋爐已成為當(dāng)今電力行業(yè)的主流。在現(xiàn)如今使用的鍋爐上，脫硝則需要使用大面積的整流格柵。
二、整流格柵的規(guī)格尺寸
常用的鋼格柵板的規(guī)格一般高度都在60mm以下，在我國(guó)國(guó)內(nèi)采用的整流格柵一般高度為300mm以上，厚度為3mm以上。網(wǎng)孔100mm/321mm之間，板板之間采用開(kāi)孔插接滿焊的方式生產(chǎn)，在焊接要求等方面都有自己的嚴(yán)格要求。
尺寸各異，一般長(zhǎng)度較長(zhǎng)，達(dá)到10米左右。寬度3米左右。由于其長(zhǎng)度較長(zhǎng)，加工制作周期較長(zhǎng)，一般建議客戶提前預(yù)定，尺寸一般根據(jù)圖紙定做。
三、整流格柵的材質(zhì)：
鍋爐用整流格柵必須采用Q345材質(zhì)的扁鋼來(lái)制作，不能選用Q235材質(zhì)。
四、表面處理方式
整流柵格由于其重量比較重，表面處理方式相對(duì)比較單一，一般表面防銹漆處理，再做一層面漆。
鋼格板是用承載扁鋼和橫桿按照一定的間距進(jìn)行交叉排列，將其焊接成中間帶有方形格子的一種金屬制品；鋼格板主要用來(lái)做鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)板、溝蓋板、鋼梯的踏步板、建筑物吊頂?shù)?。橫桿一般采用經(jīng)過(guò)扭絞的方鋼、也可采用圓鋼或扁鋼，材質(zhì)分為碳鋼和不銹鋼
鋼格板一般采用碳鋼制作，外表熱鍍鋅，可以起到防止氧化的作用。也可以采用不銹鋼制作．鋼格板具有通風(fēng)，采光，散熱，防滑，防爆等性能。
鋼格板是用扁鋼按照一定的間距和橫桿進(jìn)行交叉排列，通過(guò)壓焊機(jī)或者人工將其焊接成中間帶有方形格子的一種鋼鐵制品，鋼格板主要用來(lái)做水溝蓋板，鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)板，鋼梯的踏步板等．橫桿一般采用經(jīng)過(guò)扭絞的方鋼
鋼格板適用于合金，建材，電站，鍋爐。造船。石化，化工及一般工業(yè)廠房、市政建設(shè)等行業(yè)，具有通風(fēng)透光、防滑，承載力強(qiáng)，美觀耐用，易于清掃，安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。鋼格板已在國(guó)內(nèi)外各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，主要用作工業(yè)平臺(tái)，梯踏板，扶欄，通道地板，鐵路橋側(cè)道，高空塔架平臺(tái)，排水溝蓋，井蓋，道路隔柵，立體停車場(chǎng)，機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠、企事業(yè)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、花園別墅的圍欄，也可用作民宅的外窗，陽(yáng)臺(tái)護(hù)欄，高速公路、鐵路的護(hù)欄等。


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