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
NH3-NOx混合浓度偏差往往会随运行时间的推移越来越大，部分区域氨逃逸浓度远远超过3ppm，而局部NOx浓度则达不到环保指标要求。电厂往往被迫通过加大喷氨量来维持出口NOx排放浓度，既增加了很多氨耗量,同时也使形成硫酸氢氨(ABS)的几率大大增加。
为什么要进行喷氨格栅(AIG)优化调整?
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适当增加优化频次。
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。
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]。
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。
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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