烟气脱硝装置中，氨的扩散及与烟气的混合均匀程度是影响脱硝效率的关键因素之一，也是各个公司的核心技术所在。目前SCR主要的喷氨混合装置是喷氨格栅
通常设计喷氨格栅(AIG)是将烟道截面划分为若干个控制区域，每个控制区域有若干的喷射孔。喷氨格栅包括喷氨管道、支撑、配件和氨气分布装置等。设计时，喷氨格栅的位置及喷嘴形式是根据锅炉尾部烟道的布置情况，通过模拟流场试验来选择的。同时，应通过烟道设计的优化及加设烟气导流板，使进入SCR反应器的烟气气流保持均匀。喷氨格栅设计不当或烟气气流分布不均匀时，容易造成NOx和NH。
喷氨格栅主要优点： 模块化设计，便于运输安装； 在喷嘴上部设置扰流装置，进一步加大喷氨均匀性； 喷嘴具有防堵塞功能 横向、纵向喷射量均可调节，可控度高； 每一个喷氨格栅都针对具体项目做流场模拟分析，确保喷氨均匀
喷氨格栅(AIG)优化调整过程 1、确定反应器出口烟气测点位置，A、B反应器出口烟气取样点各7个，总共14个。 2、工况稳定情况下，先用紫外线烟气分析仪测量各测点烟气NOx浓度，记录数据，分析数据; 3、确定NOx浓度值，调节空氨混合气42个进气支管手动球阀，实时测量催化剂底部烟气测点烟气浓度变化，使各个测点NOx浓度达到均衡，记录数据。 4、催化剂底部烟气取样点达到均衡后，烟道出口测点检验NOx分布情况，记录数据。
基于全区域NH3/NOx等摩尔比理念,并综合考虑该反应器入口的浓度场和速度场状况进行喷氨格栅优化。调整后,在660、500、330MW3种典型工况下,NOx浓度大偏差分别降至5.8、10.3、11.8mg•m-3,NH3逃逸率由调前的4.64μL•L-1分别降至调后的2.67、3.03、2.14μL•L-1。系统总效率基本不变,但效率峰谷差异下降明显。
尤其是环保排放标准的进一步严苛后,大部分机组面临“超净排放”的需求,对SCR反应器内的速度场、浓度场、喷氨格栅喷射三者之间的耦合提出了更高要求,系统均流与混合是脱硝系统运行优化的关键之一[12-16]。
#锅炉装机容量660MW,共配置2台SCR反应器,采用高温高尘布置。烟气在锅炉出口处被均分成两路,每路烟烟气并行分别进入一个垂直布置的SCR反应器,其截面尺寸为4.8m×9m,烟气向下流过整流器、催化剂层。烟道内设计烟气流速不大于15m•s-1,催化剂区域内流速为4~5m•s-1。
两侧反应器总体风量较均匀,受负荷波动性较小。此外,反应器入口烟道烟气流速分布均匀,其中B侧烟气流速偏差分别为0.4、0.8、0.5m•s-1,相对偏差分别为2.8、7.1、6.0%,A侧内外侧偏差为1.3、0.6、0.6m•s-1,相对偏差分别为9.4%、5.7%、7.2%。这表明速度场的波动对喷氨格栅优化调整基本没有影响。
每套喷氨格栅对应25根喷氨支管,而每5根喷氨支管一组控制一块区域,测孔与喷氨支管对应关系为: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个喷嘴,支管的开度范围为1~10,每根氨分配管上均设有手动调阀可以调节各支管的氨喷射流量。
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