SCR脱硝系统CFD模拟 和物理模型

hikeforever

最近看了CFD和物理模型的资料，心里有很多的疑问。一是这种模型是必要的吗，所有的SCR都会用到吗？ 二是哪些厂家在做这个？ 三是这种模型的设计金额大概是多少呢？

下边是我搜到的资料：

SCR脱硝系统CFD模拟
通过CFD模拟对脱硝系统进行优化研究：

    根据设计条件确定烟气流场分布，必要的情况下，对流场调节装置进行设计、优化和记录；
     对喷氨装置（AIG）和烟道进行确认和优化，使氨的分布符合设计要求；
    温度分布均匀，符合设计要求；
    系统压力损失最小化。

DeNOx系统中CFD 的应用优势：
     在无需考虑模型比例影响的前提下，对电厂的实际尺寸进行模拟。 此外，CFD   
对温度的模拟与实际电厂条件完全一致。

     除了传统的应用（计算流场、温度分布、氨分布等）外，CFD能够解决氨液滴蒸发以及灰粉颗粒分布等复杂问题。

     在DeNOx系统中，正确分析各部件的流场阻力。



SCR脱硝系统物理模型
通过建立模型实现对项目以下几方面的验证：

  系统布置
  整流装置如导流板的设计
  消除积灰区
  确定混合器（AIG或静态混合器）的位置
  系统压降




脱硝系统典型物理模型的制造比例为1:10 或 1:15。物理模型完全采用有机玻璃材料或采用金属器件与有机玻璃材料制造。

stiphenliu

原帖由 hikeforever 于 2009-1-6 21:00 发表
最近看了CFD和物理模型的资料，心里有很多的疑问。一是这种模型是必要的吗，所有的SCR都会用到吗？ 二是哪些厂家在做这个？ 三是这种模型的设计金额大概是多少呢？

下边是我搜到的资料：

SCR脱硝系统CFD模拟
...

严格意义上讲，CFD和Physical Model对于脱硝是有用处的，但是坦率的说，在国内有的项目中CFD和Physical Model未必都同时做。
CFD国内可以做的有，三大主机厂和主要的几个环保过程公司；国外有Force Flow Tech Flow Vision B&W Etc BHK
Phical Model 就很多了。。。。。。。。

maikee2008

CFD是必须做的，如果没有做CFD，再有经验，也是撞大运。

物理模型，我个人认为，对于工程来说，没有任何意义。它最大的意义，在研发阶段，对CFD进行验证。这个东西，从技术上展开，说起来话就多了。

两个加起来，往上100万够了，往下嘛，就看你找谁了。

zzcool

理论上来说是必要的，因为烟气在scr中的流场分布是very重要的

hhlion

请教，我听说的情况，CFD没有什么用处，难以模拟复杂的流场。maikee
知道哪家将CFD用于实际的设计中了吗？CFD的结果，和最终项目的实际情况接近吗？

原帖由 maikee


2008 于 2009-1-7 12:53 发表
CFD是必须做的，如果没有做CFD，再有经验，也是撞大运。

物理模型，我个人认为，对于工程来说，没有任何意义。它最大的意义，在研发阶段，对CFD进行验证。这个东西，从技术上展开，说起来话就多了。

两个加起来 ...

maikee2008

在我接触的范围内，我还没有听说过谁的SCR没有用CFD的。

脱硝设计的重点，就是要满足催化剂入口烟气条件，速度场，浓度场，温度场，灰场。主要的手段，就是主烟道烟道几何设计，导流板，喷射格栅和静态混合器的设计。这些设计，不是拍脑袋或者按照某种设计规程，而是要通过CFD来最终确定其尺寸和位置的。

脱硝的流场在我看来就是很简单的流场。当然，没有做过脱硝CFD的人，即使fluent 软件玩得再熟悉，未必能把计算搞定。因为设计边界条件的确定以及场的调节手段是很有讲究的。我只要问一个简单的问题：四角燃烧的锅炉与前后墙对冲燃烧的锅炉SCR的CFD设计有什么不同？有多少人能不用别人教回答得出来呢？所以CFD算得不准是很容易的。准与不准，不是这个方法行不行，而是水平够不够。

至于CFD的计算和实际运行的符合程度，我们一般只能从最后的脱硝性能来判定，而不能从场本身来判定，因为催化剂入口的速度场浓度场等，我们可能永远都不用测量。

要是有人付钱的话，我觉得我可以就CFD和物理模化试验写上三、五千字，一个字一元钱。

hikeforever

原帖由 stiphenliu 于 2009-1-7 08:14 发表


严格意义上讲，CFD和Physical Model对于脱硝是有用处的，但是坦率的说，在国内有的项目中CFD和Physical Model未必都同时做。
CFD国内可以做的有，三大主机厂和主要的几个环保过程公司；国外有Force Flow Tech F ...

谢谢。。。终于让我有些概念了。。外国一CFD和物理模型公司我去面了做这个方面的销售，PASS第一轮了。
个人对脱硝还是很感兴趣，但就是懂不多。怕做不好啊。。

这个行业竞争激烈不，现在实际运用的国内的还是国外的比较占优势呢。。。 谢了

hikeforever

[quote]原帖由 maikee2008 于 2009-1-7 18:00 发表
在我接触的范围内，我还没有听说过谁的SCR没有用CFD的。

脱硝设计的重点，就是要满足催化剂入口烟气条件，速度场，浓度场，温度场，灰场。主要的手段，就是主烟道烟道几何设计，导流板，喷射格栅和静态混合器的设 ... [/quote


高手啊。。 这部分的市场竞争情况怎么样呢？ 是不是和总承包方面打交道啊，一般电厂都把这部分承包出去了吧。。
一个字一元是给不起了，，最近穷得不行了。。。不过真要去了做点成绩出来请你吃大餐倒没问题。。呵呵

maikee2008

说钱是开玩笑. 我说的东西,是技术层面的东西. 既然你是要卖这个的,当然就要说CFD和物理模型都需要啊

有实力的公司, CFD可以自己做的,但是自己做物理模型的公司就凤毛麟角了. 大多数项目, CFD都是由SCR承包商来决定谁做, 也有少数项目公关做得好,基本上是由用户直接指定.

脱硝CFD外包市场不大, 而做物理模型的项目又不大多. 所以你不会遇到太多的竞争对手, 另外很多承包公司并不大看中这个. 比如脱硫, 在国外, 大多数项目都是要做CFD的,但是国内,几乎都不做. 脱硝, 虽然不得不做, 可能会很多公司对其重要性认识不足的.

技术嘛,,,,,,,在大的面上看, 真的无关紧要----只要不出大问题

hikeforever

原帖由 maikee2008 于 2009-1-7 21:43 发表
说钱是开玩笑. 我说的东西,是技术层面的东西. 既然你是要卖这个的,当然就要说CFD和物理模型都需要啊

有实力的公司, CFD可以自己做的,但是自己做物理模型的公司就凤毛麟角了. 大多数项目, CFD都是由SCR承包商来决定 ...

呵呵，你可说得真够坦诚，分析得也够透彻。我也对这个行业情况有了大致的了解。反正中国的东西，大家安全第一，然后就是关系和money。做了两年的大客户型销售，有一些疲倦了。反正还要面一轮，争取拿下来再说吧。以后真要做，还有不少地方要请教maikee您呢。。

hhlion

除了佩服还是佩服，可惜不能评分。

如果能和你作同事，想必增益很多。

原帖由 maikee2008 于 2009-1-7 21:43 发表
说钱是开玩笑. 我说的东西,是技术层面的东西. 既然你是要卖这个的,当然就要说CFD和物理模型都需要啊

有实力的公司, CFD可以自己做的,但是自己做物理模型的公司就凤毛麟角了. 大多数项目, CFD都是由SCR承包商来决定 ...

orcwind

物理模型且不说了，CFD又真的有用么？
SCR入口是按照均匀流场分布来考虑的吧，这和实际流场分布上的差异所造成的影响是如何考虑的呢？

阿Q

当然有用了，呵呵~
一般好像是假设省煤器那里的速度分布是均匀的吧，我自己没做过，不过物理模型我还是比较熟悉的
maikee,请教个问题，催化剂阻力层用啥东西模拟好点呀？用海绵做积灰的时候不行，用其他材料阻力达不到所需模拟阻力。

3553183

多放点树枝就行了

satumen

催化剂层模拟，应考虑到催化剂层各向异性的特点，树枝是各向同性的。

本人用的是蜂窝煤.

maikee2008

如果是四角燃烧的炉子, 那么SCR入口按照均匀流场,如果是前后墙对冲燃烧, 则不能. 具体数据需要向锅炉厂家要. 需要说明的是, 锅炉厂家给出来的是设计数据, 具体运行如何, 又当别论. 我不知道大家是如何考虑设计与运行的差别, 如果让我算的话(it never happens),  我知道会在流动元件设计和计算中采取哪些措施.

阿Q的问题, 看来你还真做物理模型, 甚至积灰. 积灰这个太难了. 物理模型我没有做过, 也没有看过. 催化剂我想用多孔板就可以了吧, 阻力不够,孔隙率小一点就是了, 孔径不一定微啊.  当然,如果你要做催化剂近表的流场以及催化剂层间流场, 多孔板肯定不行. 不过催化剂近表流场和催化剂层间流场, 好像没有什么意义吧.

maikee2008

原帖由 3553183 于 2009-2-28 11:57 发表
多放点树枝就行了

一看你就是一个坏人, 放了树枝, 路过的人不知道下面有陷阱,一脚踩上去, 肯定就掉下去了

satumen

原帖由 maikee2008 于 2009-2-28 14:20 发表
如果是四角燃烧的炉子, 那么SCR入口按照均匀流场,如果是前后墙对冲燃烧, 则不能. 具体数据需要向锅炉厂家要. 需要说明的是, 锅炉厂家给出来的是设计数据, 具体运行如何, 又当别论. 我不知道大家是如何考虑设计与运行 ...

NO浓度场

maikee2008

我前面说的是速度场. 速度场, 在流动过程中, 只要遇到一个拐弯, 或者扩缩口,流场变化会很大的, 较远的上游对流场的影响很小. 这就是为什么四角燃烧的炉子, 可以在省煤器出口取均匀流速的原因. 前后墙对冲的炉子, 我就不说透,有心人自己去和锅炉厂推演吧.

而浓度场, 上游的偏差,很容易带到下游. 如果没有全局性的静态混合器, 即使通过了弯头, 扩缩口, 导流板(导流板实际上是保持了浓度场的偏差), 那么在5~6个烟道当量尺寸以内, 浓度场的混合是比较差的. 如果烟道宽度方向是8米, 那么, 要40~50米以上, 宽度方向的混合才开始变得比较好. 从炉膛开始算起, 到反应器入口,也就这个距离.  

这个是废话了. 在做流场的时候, 不一定需要知道实际的NOX分布, 只需要假设一个NO分布的偏差就可以了, 特别是对于分区型喷氨格栅, 总是可以把各区的喷氨量和NOx量匹配. 再考虑NOx分布在运行中还会变化, 因此在喷氨断面进行一定氨硝摩尔比的偏差假设就可以了.

当然,对于涡流式静态混合器, 入口NOx分布的假设就更重要一些, 而不是喷氨平面的氨硝摩尔比分布. 在做CFD的时候, 会有很多的假设的, 也会有很多流动元件手段的, 只有明白了工艺, 明白了各部件的作用, 包括运行中的调节手段等, 才可以大胆设置边界条件以及计算简化设置, 却不会对结果有负面影响.

stiphenliu

有机会坐在一起 好好聊一下 CFD的事情啊，老麦 你的意见？