煙氣脫硝裝置中,氨的擴(kuò)散及與煙氣的混合均勻程度是影響脫硝效率的關(guān)鍵因素之一,也是各個公司的核心技術(shù)所在。目前SCR主要的噴氨混合裝置是噴氨格柵
噴氨格柵設(shè)計不當(dāng)或煙氣氣流分布不均勻時,容易造成NOx和NH3的混合及反應(yīng)不均勻,不但影響脫硝效率及經(jīng)濟(jì)性,而且極易造成局部噴氨過量。脫硝裝置投運(yùn)前,應(yīng)調(diào)整煙氣氣流的分布情況,調(diào)整各氨氣噴嘴閥門的開度,使各氨氣噴嘴流量與煙氣中需還原的NOx含量相匹配,以免造成局部噴氨過量。
噴氨格柵主要優(yōu)點:
模塊化設(shè)計,便于運(yùn)輸安裝;
在噴嘴上部設(shè)置擾流裝置,進(jìn)一步加大噴氨均勻性;
噴嘴具有防堵塞功能
橫向、縱向噴射量均可調(diào)節(jié),可控度高;
每一個噴氨格柵都針對具體項目做流場模擬分析,確保噴氨均勻
某600MW機(jī)組于2013年11月建成SCR脫硝裝置,設(shè)置2個反應(yīng)器。每個反應(yīng)器設(shè)置21根噴氨支管,無流量孔板和壓差測量管,出口煙道設(shè)有14個煙氣取樣孔。該機(jī)組脫硝系統(tǒng)于2015年8月進(jìn)行噴氨格柵(AIG)優(yōu)化調(diào)整。
紫外線煙氣分析儀(如圖1)以紫外差分吸收光譜技術(shù)為核心的新型產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測以及熱工參數(shù)測量等部門。分析儀采用命脈沖氙燈、耐腐蝕吸收池、進(jìn)口高分辨率光譜儀、工控板、傳感器及新材料領(lǐng)域的高新技術(shù),用于測量SO2、NOx等有害氣體的濃度,與使用電化學(xué)傳感器測量方法的儀器相比,具有測量精度高、可靠性強(qiáng)、響應(yīng)時間快等優(yōu)點。
#鍋爐裝機(jī)容量660MW,共配置2臺SCR反應(yīng)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(jìn)入一個垂直布置的SCR反應(yīng)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(nèi)設(shè)計煙氣流速不大于15m?s-1,催化劑區(qū)域內(nèi)流速為4~5m?s-1。
圖3為反應(yīng)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(fù)荷關(guān)系密切,且與測孔位置有關(guān)。3種負(fù)荷工況下,B側(cè)速度均值分別為14.1、11.3、8.4m?s-1,A側(cè)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。
兩側(cè)反應(yīng)器總體風(fēng)量較均勻,受負(fù)荷波動性較小。此外,反應(yīng)器入口煙道煙氣流速分布均勻,其中B側(cè)煙氣流速偏差分別為0.4、0.8、0.5m?s-1,相對偏差分別為2.8、7.1、6.0%,A側(cè)內(nèi)外側(cè)偏差為1.3、0.6、0.6m?s-1,相對偏差分別為9.4%、5.7%、7.2%。這表明速度場的波動對噴氨格柵優(yōu)化調(diào)整基本沒有影響。
可以看出,根據(jù)出口NOx濃度和氨逃逸濃度的對應(yīng)關(guān)系,NOx濃度較低的區(qū)域?qū)?yīng)較大的噴氨量,極易產(chǎn)生較大氨逃逸濃度。B1、A5等2個測孔位置出口NOx濃度均小于20mg?m-3,其代價是很大的噴氨量和較高的氨逃逸。