某钢铁厂SCR脱硝，根据相对标准偏差研究催化剂上表面的偏差值，通过改进结构使偏差及阻力满足要求 原创

某钢铁厂SCR脱硝项目中，以其中脱硝主体设备为研究对象，按照1：1对脱硝设备建立三维模型，并按要求设置进气口管道和出气口管道，进口为inlet，出口为outlet。

两点说明：1.《火电厂烟气脱硝工程技术规范》中规定对气流均布可采用数值模拟的方法计算，但对于判定的标准并无规定。因此可借鉴我国通用的气流分布均匀性的评定方法——相对标准偏差法进行判定，以下将有介绍。2.由于催化剂基材板厚0.7mm，板间距7mm，在整个催化剂模块内相当于密实排布，而催化剂模块在长×宽为10080mm×5000mm的脱硝壳体内也是无间隙排布。因此催化剂上平面可类比成等开孔率的分布板。若气流在催化剂上平面分布均匀，则进入催化剂内部会更加均布。在脱硝模型中去掉催化剂模型，改为监测催化剂上平面100mm（模型中所标33m）处的气流均布性能，该简化是合理的。

三维模型图及断面监测位置

脱硝设备气流模拟模型

在模型中速度监测断面位置（33m位置打点断面）

设备内部构件

计算模型

湍流模型采用标准k-e模型，湍流流场的计算采用有限体积法离散控制方程，算法采用SIMPLE算法，对流项采用一阶迎风格式，近壁面采用壁面函数法处理。假定流体是不可压缩的，作定常流动，整个模拟过程为等温过程。

边界条件

烟气温度为350℃，烟气密度约为0.566kg/m3，烟气动力粘度系数=3.14×10-5Pa•s

因有两个进口，所以单个进口烟气流量为325000m3/h。

入口断面的当量水力直径D：

D=2.294m，

湍流强度I：

I=2.77

入口边界条件设置为速度入口，出口边界条件设为压力出口，壁面采用无滑移边界条件。

计算结果及分析

定义

目前国际上还没有统一的评定气流分布均匀性的标准方法。我国采用相对标准偏差法对气流分布均匀性进行评定。计算气流分布均匀性标准偏差Sr，其值Sr≤30%为合格。

式中：——测点风速，单位为m/s；

——平均风速，单位为m/s；

n——截面测点数。