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

通常設(shè)計(jì)噴氨格柵(AIG)是將煙道截面劃分為若干個(gè)控制區(qū)域，每個(gè)控制區(qū)域有若干的噴射孔。噴氨格柵包括噴氨管道、支撐、配件和氨氣分布裝置等。設(shè)計(jì)時(shí)，噴氨格柵的位置及噴嘴形式是根據(jù)鍋爐尾部煙道的布置情況，通過模擬流場(chǎng)試驗(yàn)來選擇的。同時(shí)，應(yīng)通過煙道設(shè)計(jì)的優(yōu)化及加設(shè)煙氣導(dǎo)流板，使進(jìn)入SCR反應(yīng)器的煙氣氣流保持均勻。噴氨格柵設(shè)計(jì)不當(dāng)或煙氣氣流分布不均勻時(shí)，容易造成NOx和NH。

噴氨格柵設(shè)計(jì)不當(dāng)或煙氣氣流分布不均勻時(shí)，容易造成NOx和NH3的混合及反應(yīng)不均勻，不但影響脫硝效率及經(jīng)濟(jì)性，而且極易造成局部噴氨過量。脫硝裝置投運(yùn)前，應(yīng)調(diào)整煙氣氣流的分布情況，調(diào)整各氨氣噴嘴閥門的開度，使各氨氣噴嘴流量與煙氣中需還原的NOx含量相匹配，以免造成局部噴氨過量。

噴氨格柵(AIG)優(yōu)化調(diào)整過程

1、確定反應(yīng)器出口煙氣測(cè)點(diǎn)位置，A、B反應(yīng)器出口煙氣取樣點(diǎn)各7個(gè)，總共14個(gè)。

2、工況穩(wěn)定情況下，先用紫外線煙氣分析儀測(cè)量各測(cè)點(diǎn)煙氣NOx濃度，記錄數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù);

3、確定NOx濃度值，調(diào)節(jié)空氨混合氣42個(gè)進(jìn)氣支管手動(dòng)球閥，實(shí)時(shí)測(cè)量催化劑底部煙氣測(cè)點(diǎn)煙氣濃度變化，使各個(gè)測(cè)點(diǎn)NOx濃度達(dá)到均衡，記錄數(shù)據(jù)。

4、催化劑底部煙氣取樣點(diǎn)達(dá)到均衡后，煙道出口測(cè)點(diǎn)檢驗(yàn)NOx分布情況，記錄數(shù)據(jù)。

基于全區(qū)域NH3/NOx等摩爾比理念,并綜合考慮該反應(yīng)器入口的濃度場(chǎng)和速度場(chǎng)狀況進(jìn)行噴氨格柵優(yōu)化。調(diào)整后,在660、500、330MW3種典型工況下,NOx濃度大偏差分別降至5.8、10.3、11.8mg?m-3,NH3逃逸率由調(diào)前的4.64μL?L-1分別降至調(diào)后的2.67、3.03、2.14μL?L-1。系統(tǒng)總效率基本不變,但效率峰谷差異下降明顯。

本文擬以安徽蕪湖電廠660MW機(jī)組2#爐SCR脫硝裝置為對(duì)象,通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,調(diào)整氨噴射系統(tǒng)各支管的氣氨流量,以消除局部過大的氨逃逸區(qū)域,改善入口氨噴射均勻性,大限度減少氨逃逸對(duì)空預(yù)器的影響,提出有效的噴氨格柵優(yōu)化與均勻混合實(shí)施方案。

圖3為反應(yīng)器出口煙道的速度場(chǎng)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(cè)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。
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(cè)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(cè)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。