噴氨格柵(AIG)優(yōu)化調整是通過調節(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)化調整的頻次為每年一次,可根據機組運行情況在適當增加優(yōu)化頻次。
通常設計噴氨格柵(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。設計時,噴氨格柵的位置及噴嘴形式是根據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,應通過煙道設計的優(yōu)化及加設煙氣導流板,使進入SCR反應器的煙氣氣流保持均勻。噴氨格柵設計不當或煙氣氣流分布不均勻時,容易造成NOx和NH。
某600MW機組于2013年11月建成SCR脫硝裝置,設置2個反應器。每個反應器設置21根噴氨支管,無流量孔板和壓差測量管,出口煙道設有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)化調整。
紫外線煙氣分析儀(如圖1)以紫外差分吸收光譜技術為核心的新型產品,廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測以及熱工參數測量等部門。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、傳感器及新材料領域的高新技術,用于測量SO2、NOx等有害氣體的濃度,與使用電化學傳感器測量方法的儀器相比,具有測量精度高、可靠性強、響應時間快等優(yōu)點。
基于全區(qū)域NH3/NOx等摩爾比理念,并綜合考慮該反應器入口的濃度場和速度場狀況進行噴氨格柵優(yōu)化。調整后,在660、500、330MW3種典型工況下,NOx濃度大偏差分別降至5.8、10.3、11.8mg?m-3,NH3逃逸率由調前的4.64μL?L-1分別降至調后的2.67、3.03、2.14μL?L-1。系統(tǒng)總效率基本不變,但效率峰谷差異下降明顯。
選擇性催化還原技術是當前世界上脫氮主流工藝?;痣姀S大氣污染物排放控制標準GB13223-2011的頒布使國內在短期內大面積投運SCR脫硝系統(tǒng),相關學者[1-7]在流場、系統(tǒng)模擬方面也做了較多研究;但在運行優(yōu)化方面前期缺乏積累,逐漸暴露出諸如效率不穩(wěn)、空氣預熱器堵塞嚴重,甚至爐膛負壓波動劇烈,不得不停爐吹掃等問題[8-11]。
#鍋爐裝機容量660MW,共配置2臺SCR反應器,采用高溫高塵布置。煙氣在鍋爐出口處被均分成兩路,每路煙煙氣并行分別進入一個垂直布置的SCR反應器,其截面尺寸為4.8m×9m,煙氣向下流過整流器、催化劑層。煙道內設計煙氣流速不大于15m?s-1,催化劑區(qū)域內流速為4~5m?s-1。
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,校正系數為0.84。
圖3為反應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系密切,且與測孔位置有關。3種負荷工況下,B側速度均值分別為14.1、11.3、8.4m?s-1,A側均值分別為13.8、10.6、8.3m?s-1,均值比分別為1.02、1.07、1.00。