ICS 13.020.40 J88 备案号：58393—2017
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T13175--2017
燃煤烟气脱硝数值和物理模拟试验方法
Numerical and physical simulation methods for coal-fired flue gas
denitration
2017-04-12发布
2018-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T131752017
目 次
前言 1范围 2规范性引用文件. 3术语和定义 4试验方法 4.1总则.. 4.2数值模拟. 4.3物理模拟.. 5技术要求... 5.1基本要求.... 5.2技术性能要求 6模拟试验报告附录A（资料性附录） 流场模拟试验报告 A.1 概述， A.2 初始设计方案数值模拟计算结果
优化设计方案模拟测试结果 A.4结论. A.5附件... 附录B（资料性附录） 截面测点分布.
A.3
图B.1 截面测点分布图
表B.1各测试项目的间距 JB/T13175—2017
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由机械工业环境保护机械标准化技术委员会（CMIF/TC7）归口。 本标准起草单位：浙江大学、蓝天环保设备工程股份有限公司、浙江天地环保工程有限公司、浙江
菲达环保科技股份有限公司、福建龙净环保股份有限公司、浙江浩普环保工程有限公司。
本标准主要起草人：吴卫红、高翔、张涌新、付智明、刘海蛟、袁伟锋、叶兴联、蒋善行、赵健、 张成健、文雯、苏传城。
本标准为首次发布。
II JB/T13175—2017
燃煤烟气脱硝数值和物理模拟试验方法
1范围
本标准规定了燃煤烟气脱硝数值和物理模拟试验的术语和定义、试验方法、技术要求和模拟试验报告。
本标准适用于燃煤烟气选择性催化还原法（SCR）脱硝需采用的数值和物理模拟试验方法。垃圾和生物质燃烧水泥行业及治金化工行业烟气（SCR）脱硝开展数值和物理模拟试验时可参考执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T21509-2008燃煤烟气脱硝技术装备 GB50040动力机器基础设计规范 GB/T50087工业企业噪声控制设计规范 GB50236现场设备工业管道焊接工程施工规范 GBZ1工业企业设计卫生标准 GBZ2.1工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素 HG/T20579.1工艺装置模型设计规定（附条文说明） HG/T20579.2工艺装置管道模型质量验收标准
3术语和定义
GB/T21509一2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
燃煤烟气脱硝数值和物理模拟试验numerical and physical simulation test forcoal-fired flue gas denitration
流场模拟用于优化燃煤烟气脱硝装置流场设计的方法，包括计算机数值模型计算和物理模型模拟试验。
3.2
数值模型numericalmodel 根据实际燃煤烟气脱硝装置的几何尺寸与运行参数建模并采用离散数值方法对其流体力学控制方
程进行模拟和分析的计算模型。 3.3
物理模型physicalmodel 用于模拟实际燃煤烟气脱硝装置中烟气流动状况而搭建的以原型几何尺寸为基础按照一定比例缩
小的冷态模型。 3.4
均流装置currentdevice 使流体均匀分布的构件。
1 JB/T131752017
3.5
喷氨混合系统ammonia injection and mixing system 在SCR反应器前，将经空气稀释后的氨气喷入，并使其与烟气均匀混合的系统。
3.6
烟气流速偏差fluegasvelocityrelative standarddeviation 在特定位置考察面的烟气速度分布的相对标准偏差。
3.7
烟气流向偏差fluegasvelocitydirectionabsolutedeviation 在特定位置考察面的烟气流向与该截面法线的夹角。
3.8
浓度偏差concentration relative standard deviation NH/NO摩尔比分布的相对标准偏差。
3.9
烟气温度偏差fluegastemperatureabsolutedeviation 烟气温度分布的绝对偏差。
3.10
相对标准偏差 relative standard deviation 标准偏差与计算结果算术平均值的比值，按公式（1）计算。
X-X
X n-1
x100%
C
(1)
式中： Cu 相对标准偏差； X 测试截面试验数据，如速度，浓度等； X 测试截面试验数据平均值； n-测试截面测点数。
4试验方法
4.1总则 4.1.1流场模拟宜采用数值模型计算结合物理模型试验的方法，并通过数值模型计算结果与物理模型试验结果的相互校验，完善数值模型。 4.1.2带有均流装置的燃煤烟气脱硝装置的数值模型计算结果须进行物理模型试验验证。 4.1.3数值模型中可将烟气视为不可压缩牛顿流体，数值模型计算中催化剂可直接计算亦可采用多孔介质模型代替：物理模型应与原型几何相似，在设计试验工况范围内应保持物理模型中气流运动状态进入第二自模化区。 4.1.4按烟气流向顺序，模型范围应包括省煤器下部、省煤器出口至反应器入口连接烟道、反应器、 反应器出口至空气预热器连接烟道等部分。 4.1.5测试截面应包括省煤器出口、喷氨混合系统上游及下游、反应器入口、第一层催化剂入口、最后一层催化剂出口、空气预热器入口位置等。其中应重点考察第一层催化剂入口处的截面位置。第一层催化剂入口处技术要求如下：
烟气流速偏差不大于15%：
2 JB/T131752017
4.3.10模拟试验参数至少应包括：系统压降、喷氨混合系统入口处速度分布、第一层催化剂入口处速度分布、浓度分布、空气预热器入口处速度分布等。 4.3.11还原剂氨浓度分布应通过引入合适的示踪气体来进行测试，示踪气体一般采用一氧化碳（CO）或甲烷（CH4）。
5技术要求
5.1 基本要求
按照经规定程序批准的图样和设计文件要求，对燃煤烟气脱硝进行数值和物理模拟试验。数值和物理模拟试验结果应符合GB/T21509的要求。 5.2技术性能要求 5.2.1物理模型运行的环境卫生应符合GBZ1的技术要求，振动应符合GB/T50087的技术要求，噪声应符合GB50040的技术要求。 5.2.2在设计条件下，喷氨混合系统入口处烟气流速偏差不大于15%，空气预热器入口处烟气流速偏差不超出平均流速的土20%。第一层催化剂入口烟气条件的一般要求包括：
一烟气流速偏差不大于15%；一烟气流向偏差不大于10°； .-烟气温度偏差不超出土15℃；
一
浓度偏差不大于5%
6模拟试验报告
6.1报告格式参见附录A。 6.2模拟试验报告的内容至少应包括：冷态物理模型试验技术要求、冷态物理模型试验系统介绍、初始设计方案数值模拟计算、优化设计方案、优化设计方案模拟测试及计算、优化设计方案与初始设计方案对比等内容。 6.3模拟试验报告应有明确的结论，报告附件应包括截面测点分布图等原始文件。
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附录A （资料性附录）流场模拟试验报告
A.1概述 A.1.1机组概况。 A.1.2 2CFD研究方法。 A.1.3 冷态物理模型试验技术要求。 A.1.4冷态物理模型模拟流体动力学理论。 A.1.5 冷态物理模型试验系统 A.1.6 冷态物理模型试验测试。
A.2 初始设计方案数值模拟计算结果
A.2.1 初始设计BMCR工况速度分布特性（含烟气流向偏差）。 A.2.2 初始设计BMCR工况浓度分布特性。 A.2.3 初始设计BMCR工况流动阻力分布特性。 A.2.4 初始设计BMCR工况温度分布特性。
A.3 优化设计方案模拟测试结果
A.3.1 优化设计方案。 A.3.2 数值模拟及物理模型试验测试结果。 A.3.3 优化设计方案与初始设计方案对比。
A.4结论 A.5 5附件
5