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喷氨格栅(AIG)优化调整是通过调节各个喷氨支管的喷氨量,使NH3和NOx混合更均匀。一般脱硝机组喷氨格栅(AIG)优化调整的频次为每年一次,可根据机组运行情况在适当增加优化频次。
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
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。
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]。
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]。
本文拟以安徽芜湖电厂660MW机组2#炉SCR脱硝装置为对象,通过现场测试,调整氨喷射系统各支管的气氨流量,以消除局部过大的氨逃逸区域,改善入口氨喷射均匀性,大限度减少氨逃逸对空预器的影响,提出有效的喷氨格栅优化与均匀混合实施方案。
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。
本次喷氨格栅优化调整假设和原则如下: 1)反应器出口截面NOx和NH3相对偏差为优化调整终考核指标; 2)调整过程中应综合考虑锅炉负荷、速度场、浓度场等多种因素,按照NH3/NOx等摩尔比理念进行调节; 3)反应器催化剂床层运行正常,没有催化剂积灰、堵塞、中毒等现象; 4)SCR烟气脱硝装置AB侧喷氨格栅母管、喷氨格栅支管运行正常,没有腐蚀、堵塞等情况发生,同样开度下流量相同。
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