煙氣脫硝裝置中，氨的擴(kuò)散及與煙氣的混合均勻程度是影響脫硝效率的關(guān)鍵因素之一，也是各個(gè)公司的核心技術(shù)所在。目前SCR主要的噴氨混合裝置是噴氨格柵

噴氨格柵主要優(yōu)點(diǎn)：

模塊化設(shè)計(jì)，便于運(yùn)輸安裝；

在噴嘴上部設(shè)置擾流裝置，進(jìn)一步加大噴氨均勻性；

噴嘴具有防堵塞功能

橫向、縱向噴射量均可調(diào)節(jié)，可控度高；

每一個(gè)噴氨格柵都針對(duì)具體項(xiàng)目做流場模擬分析，確保噴氨均勻

尤其是環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步嚴(yán)苛后,大部分機(jī)組面臨“超凈排放”的需求,對(duì)SCR反應(yīng)器內(nèi)的速度場、濃度場、噴氨格柵噴射三者之間的耦合提出了更高要求,系統(tǒng)均流與混合是脫硝系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化的關(guān)鍵之一[12-16]。

NO、O2進(jìn)出口濃度采用德國德圖公司Testo350型煙氣分析儀測定,NO量程0~500μL?L-1,精度0.1μL?L-1,O2量程0%~25%,精度0.01%;NH3逃逸率采用自制氨化學(xué)取樣系統(tǒng)測定,配套用3071型智能煙氣采樣器流量范圍1.0~3.0L?min-1,精度±5%,煙氣取樣槍長度為5m,壓力測試用WOBI膜盒壓力表,量程0~2000Pa,精度±5Pa,配套4.5m的S型皮托管1根,校正系數(shù)為0.84。

圖3為反應(yīng)器出口煙道的速度場分布示意圖,從圖可知,出口煙氣流速與負(fù)荷關(guān)系密切,且與測孔位置有關(guān)。3種負(fù)荷工況下,B側(cè)速度均值分別為14.1、11.3、8.4m?s-1,A側(cè)均值分別為13.8、10.6、8.3m?s-1,均值比分別為1.02、1.07、1.00。

兩側(cè)反應(yīng)器總體風(fēng)量較均勻,受負(fù)荷波動(dòng)性較小。此外,反應(yīng)器入口煙道煙氣流速分布均勻,其中B側(cè)煙氣流速偏差分別為0.4、0.8、0.5m?s-1,相對(duì)偏差分別為2.8、7.1、6.0%,A側(cè)內(nèi)外側(cè)偏差為1.3、0.6、0.6m?s-1,相對(duì)偏差分別為9.4%、5.7%、7.2%。這表明速度場的波動(dòng)對(duì)噴氨格柵優(yōu)化調(diào)整基本沒有影響。

可以看出,根據(jù)出口NOx濃度和氨逃逸濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,NOx濃度較低的區(qū)域?qū)?yīng)較大的噴氨量,極易產(chǎn)生較大氨逃逸濃度。B1、A5等2個(gè)測孔位置出口NOx濃度均小于20mg?m-3,其代價(jià)是很大的噴氨量和較高的氨逃逸。
每套噴氨格柵對(duì)應(yīng)25根噴氨支管,而每5根噴氨支管一組控制一塊區(qū)域,測孔與噴氨支管對(duì)應(yīng)關(guān)系為:A1或B1(支管1~5)、A2或B2(支管6~10)、A3或B3(支管11~15)、A4或B4(支管16~20)、A5或B5(支管21~25)。每路支管控制8個(gè)噴嘴,支管的開度范圍為1~10,每根氨分配管上均設(shè)有手動(dòng)調(diào)閥可以調(diào)節(jié)各支管的氨噴射流量。
本次噴氨格柵優(yōu)化調(diào)整假設(shè)和原則如下:

1)反應(yīng)器出口截面NOx和NH3相對(duì)偏差為優(yōu)化調(diào)整終考核指標(biāo);

2)調(diào)整過程中應(yīng)綜合考慮鍋爐負(fù)荷、速度場、濃度場等多種因素,按照NH3/NOx等摩爾比理念進(jìn)行調(diào)節(jié);

3)反應(yīng)器催化劑床層運(yùn)行正常,沒有催化劑積灰、堵塞、中毒等現(xiàn)象;

4)SCR煙氣脫硝裝置AB側(cè)噴氨格柵母管、噴氨格柵支管運(yùn)行正常,沒有腐蝕、堵塞等情況發(fā)生,同樣開度下流量相同。