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。
噴氨格柵設(shè)計不當(dāng)或煙氣氣流分布不均勻時,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)濟性,而且極易造成局部噴氨過量。脫硝裝置投運前,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
某600MW機組于2013年11月建成SCR脫硝裝置,設(shè)置2個反應(yīng)器。每個反應(yīng)器設(shè)置21根噴氨支管,無流量孔板和壓差測量管,出口煙道設(shè)有14個煙氣取樣孔。該機組脫硝系統(tǒng)于2015年8月進行噴氨格柵(AIG)優(yōu)化調(diào)整。
紫外線煙氣分析儀(如圖1)以紫外差分吸收光譜技術(shù)為核心的新型產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測以及熱工參數(shù)測量等部門。分析儀采用命脈沖氙燈、耐腐蝕吸收池、進口高分辨率光譜儀、工控板、傳感器及新材料領(lǐng)域的高新技術(shù),用于測量SO2、NOx等有害氣體的濃度,與使用電化學(xué)傳感器測量方法的儀器相比,具有測量精度高、可靠性強、響應(yīng)時間快等優(yōu)點。
熱態(tài)調(diào)試前,SCR出口NOx濃度大偏差為61.89%,平均偏差17.96%; 熱態(tài)調(diào)試后,SCR出口NOx濃度大偏差為7.89%,平均偏差3.89 %; 經(jīng)調(diào)試后,改善氨氣煙氣混合均勻度,提高催化劑利用率,調(diào)試前后每千克NOx氨耗量下降36.68%。 通過噴氨格柵(AIG)優(yōu)化調(diào)整,出口NOx分布更均勻,更好的了脫硝效率;同時降低了氨耗量,減少運行成本,也降低了硫酸氫銨(ABS)形成的風(fēng)險。
NO、O2進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,出口煙氣流速與負荷關(guān)系密切,且與測孔位置有關(guān)。3種負荷工況下,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。