技术 先进的工艺模拟技术
从工艺设计的角度看,燃料技术公司的主要产品具有几条共同思路用于解决不同的挑战。空气污染控制(Air Pollution Control)以及燃料化学制品(FUEL CHEM),都包含在特定条件下优化一定剂量的化学剂的喷射,以获得期望的性能要求。福泰克公司工程师设计这些系统所使用的工具,是在1987年最初的计算工程软件(computational engineering software)的基础上发展起来的,并且直到今天,我们一直在不断扩展和完善工程工艺建模的能力。
燃料技术公司的每一个工程设计都有一个工艺建模作为支持。该模拟过程首先采用CFD(Computational Fluid Dynamics)对我们工艺的运行情况进行模拟。CFD 模型可通过模拟具有真实几何尺寸以及运行参数,获得对运行温度、速度以及其他变量的预测。对于NOxOUT以及TIFI(Targeted In-Furnace Injection™)工艺,首先需要构建燃烧室/锅炉的3D 几何模型。NOxOUT ULTRA® 工艺需模拟确定尿素分解室以及与其相连的客户管道的几何形状以及分解反应过程。NOxOUT CASCADE® 主要模拟进入SCR催化剂前的氨浓度分布。
一旦基本模型确定,将使用福泰克专有的虚拟再现软件(visualization software)进行再现模拟。该软件是用来对燃料流动复杂的过程进行模拟并作出准确预测。燃料技术公司工程师可通过软件类比结果来测试他们的模型,并指导整个工艺设计过程。燃料技术公司的visualization software也可以在设计阶段接受客户以及接受电厂专家所提供的合理建议。
燃料技术公司用于每一工程的建模将依赖于工程的类型。NOx脱除工程将利用详细的化学反应动力学(CKM)进行分析,CKM来模拟往一定温度和成分的烟气中喷射预定剂量的化学剂这样一个化学反应过程中NOx的削减量。而燃料化学制品(FUEL CHEM)工程是基于燃料和灰样品成分的分析对灰组分的影响,因此CKM 分析通常是不必要的。无论那个工艺,一旦对整个工艺过程完全理解,就可以对化学剂喷射策略进行优化。
燃料技术公司已经自己开发了专门用于锅炉和管道内的化学剂喷射模型,并且在实验室喷射试验以及20多年的工程应用中都得到证明,该模型是准确和可靠的。该喷射模型与CFD模拟所得的速度场、温度场一起,可以预知小液滴蒸发以及化学药剂的分布。燃料技术公司工程师使用公司专有的visualization software 动态的重新布置喷射位置,以衡量对预期性能的影响。最初具有喷射模型的CFD模拟,将为我们的工程设计提供准确的化学剂性能预测。
先进的工艺模拟结果示例如下:
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典型的TIFI或者NOxOUT锅炉CFD模型预测烟气流动特性 |
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用于确定重要的化学剂喷射区域的温度分布云图 |
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建模中喷射器的布置 |
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利用专门的CFD模型进行喷射模拟 |
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CFD建模所得化学药剂分布云图来预测性能 |






