噴氨格柵(AIG)優(yōu)化調(diào)整是通過調(diào)節(jié)各個噴氨支管的噴氨量,使NH3和NOx混合更均勻。一般脫硝機組噴氨格柵(AIG)優(yōu)化調(diào)整的頻次為每年一次,可根據(jù)機組運行情況在適當(dāng)增加優(yōu)化頻次。
煙氣脫硝裝置中,氨的擴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)計噴氨格柵(AIG)是將煙道截面劃分為若干個控制區(qū)域,每個控制區(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)計時,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,通過模擬流場試驗來選擇的。同時,應(yīng)通過煙道設(shè)計的優(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)計不當(dāng)或煙氣氣流分布不均勻時,容易造成NOx和NH。
噴氨格柵主要優(yōu)點: 模塊化設(shè)計,便于運輸安裝; 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; 每一個噴氨格柵都針對具體項目做流場模擬分析,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,大部分機組面臨“超凈排放”的需求,對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。
通過網(wǎng)格布點測量SCR裝置的入口及出口煙道,煙道共布置10個測孔,編號依次為B5→B1、A5→A1,其中NO、O2取樣點共選取2×5×5個(取深度方向5點均值),NH3取樣點共選取2×5×1個,具體布置如圖1所示。NO、O2經(jīng)Testo350煙氣分析儀直接測定,氨逃逸樣品采用美國EPA的CTM-027標(biāo)準(zhǔn)以化學(xué)溶液法采集,取樣時間20min。通過分析樣品溶液中的氨濃度(見圖2),并根據(jù)所采集的干態(tài)煙氣流量和O2,計算各點干基煙氣NH3濃度。
每套噴氨格柵對應(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、噴氨格柵支管運行正常,沒有腐蝕、堵塞等情況發(fā)生,同樣開度下流量相同。
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