燃煤电站煤燃烧过程中会释放汞,并以不同价态存在于燃烧产物中,其中烟气中的零价单质汞危害大、难脱除。为了脱除烟气中的单质汞,课题组研发了改性飞灰喷射吸附脱汞系统,并于300MW、1000MW燃煤电站开展了工程示范和应用。作为一种新型的、经济性较好的脱汞方式,改性飞灰喷射吸附脱汞的现场实验结果具有良好的脱除效果。飞灰的喷射方式、喷射均匀性等会影响最终的脱除效果,本文针对改性飞灰喷射过程开展研究。本文结合某1000MW燃煤机组的改性飞灰喷射系统开展数值模拟研究,主要研究在SCR后到空气预热器前这部分烟道中改性飞灰喷射后的扩散效果。利用CATIA三维软件建模搭建烟道与喷枪的物理模型,在ANSYS Fluent中对改性飞灰颗粒与烟气混合与扩散的情况进行数值模拟研究,利用出口截面颗粒浓度的标准偏差系数作为评价扩散的主要方式。利用DPM模型对比了添加与未添加改性飞灰吸附剂烟道截段的流场分布。讨论了改变不同改性飞灰吸附剂颗粒的喷射速度、喷管的喷射角度、颗粒粒径、喷管根数、喷管排布方式对颗粒扩散的影响。研究表明,在烟道中烟气入口速度为5m/s的工况条件下,当喷射速度越大会带来较好的喷射效果;在该工况下,颗粒粒径小于75 μm时颗粒更容易在烟道内扩散。喷射角度为20°时颗粒可以分布更均匀。增加喷管根数、设置对称喷射以及将喷管插入深度交替排布都可以让颗粒更好遍布整个烟道。基于对各个工况的对比总结,本文给出了在一定条件下的优化方案,相较于原工况,颗粒浓度分布的标准偏差系数减少了 50%以上,使得颗粒分布更均匀,更有利于改性飞灰吸收烟气中的汞。