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。
喷氨格栅主要优点： 模块化设计，便于运输安装； 在喷嘴上部设置扰流装置，进一步加大喷氨均匀性； 喷嘴具有防堵塞功能 横向、纵向喷射量均可调节，可控度高； 每一个喷氨格栅都针对具体项目做流场模拟分析，确保喷氨均匀
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。
基于全区域NH3/NOx等摩尔比理念,并综合考虑该反应器入口的浓度场和速度场状况进行喷氨格栅优化。调整后,在660、500、330MW3种典型工况下,NOx浓度大偏差分别降至5.8、10.3、11.8mg•m-3,NH3逃逸率由调前的4.64μL•L-1分别降至调后的2.67、3.03、2.14μL•L-1。系统总效率基本不变,但效率峰谷差异下降明显。
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]。
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。
可以看出,根据出口NOx浓度和氨逃逸浓度的对应关系,NOx浓度较低的区域对应较大的喷氨量,极易产生较大氨逃逸浓度。B1、A5等2个测孔位置出口NOx浓度均小于20mg•m-3,其代价是很大的喷氨量和较高的氨逃逸。
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