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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。
喷氨格栅设计不当或烟气气流分布不均匀时,容易造成NOx和NH3的混合及反应不均匀,不但影响脱硝效率及经济性,而且极易造成局部喷氨过量。脱硝装置投运前,应调整烟气气流的分布情况,调整各氨气喷嘴阀门的开度,使各氨气喷嘴流量与烟气中需还原的NOx含量相匹配,以免造成局部喷氨过量。
某600MW机组于2013年11月建成SCR脱硝装置,设置2个反应器。每个反应器设置21根喷氨支管,无流量孔板和压差测量管,出口烟道设有14个烟气取样孔。该机组脱硝系统于2015年8月进行喷氨格栅(AIG)优化调整。
紫外线烟气分析仪(如图1)以紫外差分吸收光谱技术为核心的新型产品,广泛应用于环境监测以及热工参数测量等部门。分析仪采用命脉冲氙灯、耐腐蚀吸收池、进口高分辨率光谱仪、工控板、传感器及新材料领域的高新技术,用于测量SO2、NOx等有害气体的浓度,与使用电化学传感器测量方法的仪器相比,具有测量精度高、可靠性强、响应时间快等优点。
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。
热态调试前,SCR出口NOx浓度大偏差为61.89%,平均偏差17.96%; 热态调试后,SCR出口NOx浓度大偏差为7.89%,平均偏差3.89 %; 经调试后,改善氨气烟气混合均匀度,提高催化剂利用率,调试前后每千克NOx氨耗量下降36.68%。 通过喷氨格栅(AIG)优化调整,出口NOx分布更均匀,更好的了脱硝效率;同时降低了氨耗量,减少运行成本,也降低了硫酸氢铵(ABS)形成的风险。
选择性催化还原技术是当前世界上脱氮主流工艺。火电厂大气污染物排放控制标准GB13223-2011的颁布使国内在短期内大面积投运SCR脱硝系统,相关学者[1-7]在流场、系统模拟方面也做了较多研究;但在运行优化方面前期缺乏积累,逐渐暴露出诸如效率不稳、空气预热器堵塞严重,甚至炉膛负压波动剧烈,不得不停炉吹扫等问题[8-11]。
NO、O2进出口浓度采用德国德图公司Testo350型烟气分析仪测定,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学取样系统测定,配套用3071型智能烟气采样器流量范围1.0~3.0L•min-1,精度±5%,烟气取样枪长度为5m,压力测试用WOBI膜盒压力表,量程0~2000Pa,精度±5Pa,配套4.5m的S型皮托管1根,校正系数为0.84。
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。
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