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。
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。
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]。
通过网格布点测量SCR装置的入口及出口烟道,烟道共布置10个测孔,编号依次为B5→B1、A5→A1,其中NO、O2取样点共选取2×5×5个(取深度方向5点均值),NH3取样点共选取2×5×1个,具体布置如图1所示。NO、O2经Testo350烟气分析仪直接测定,氨逃逸样品采用美国EPA的CTM-027标准以化学溶液法采集,取样时间20min。通过分析样品溶液中的氨浓度(见图2),并根据所采集的干态烟气流量和O2,计算各点干基烟气NH3浓度。
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。
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。
