通常設(shè)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(shè)計時，噴氨格柵的位置及噴嘴形式是根據(jù)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(yīng)通過煙道設(shè)計的優(yōu)化及加設(shè)煙氣導(dǎo)流板，使進入SCR反應(yīng)器的煙氣氣流保持均勻。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NH。

NH3-NOx混合濃度偏差往往會隨運行時間的推移越來越大，部分區(qū)域氨逃逸濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過3ppm，而局部NOx濃度則達(dá)不到環(huán)保指標(biāo)要求。電廠往往被迫通過加大噴氨量來維持出口NOx排放濃度，既增加了很多氨耗量,同時也使形成硫酸氫氨(ABS)的幾率大大增加。
為什么要進行噴氨格柵(AIG)優(yōu)化調(diào)整?
氨格柵(AIG)優(yōu)化調(diào)整是通過調(diào)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(diào)整的頻次為每年一次，可根據(jù)機組運行情況適當(dāng)增加優(yōu)化頻次。

某600MW機組于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。該機組脫硝系統(tǒng)于2015年8月進行噴氨格柵(AIG)優(yōu)化調(diào)整。

熱態(tài)調(diào)試前，SCR出口NOx濃度大偏差為61.89%，平均偏差17.96%;
熱態(tài)調(diào)試后，SCR出口NOx濃度大偏差為7.89%，平均偏差3.89 %;
經(jīng)調(diào)試后，改善氨氣煙氣混合均勻度，提高催化劑利用率，調(diào)試前后每千克NOx氨耗量下降36.68%。
通過噴氨格柵(AIG)優(yōu)化調(diào)整，出口NOx分布更均勻，更好的了脫硝效率;同時降低了氨耗量，減少運行成本，也降低了硫酸氫銨(ABS)形成的風(fēng)險。

尤其是環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的進一步嚴(yán)苛后,大部分機組面臨“超凈排放”的需求,對SCR反應(yīng)器內(nèi)的速度場、濃度場、噴氨格柵噴射三者之間的耦合提出了更高要求,系統(tǒng)均流與混合是脫硝系統(tǒng)運行優(yōu)化的關(guān)鍵之一[12-16]。

本文擬以安徽蕪湖電廠660MW機組2#爐SCR脫硝裝置為對象,通過現(xiàn)場測試,調(diào)整氨噴射系統(tǒng)各支管的氣氨流量,以消除局部過大的氨逃逸區(qū)域,改善入口氨噴射均勻性,大限度減少氨逃逸對空預(yù)器的影響,提出有效的噴氨格柵優(yōu)化與均勻混合實施方案。

#鍋爐裝機容量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。
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。
每套噴氨格柵對應(yīng)25根噴氨支管,而每5根噴氨支管一組控制一塊區(qū)域,測孔與噴氨支管對應(yīng)關(guān)系為: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個噴嘴,支管的開度范圍為1~10,每根氨分配管上均設(shè)有手動調(diào)閥可以調(diào)節(jié)各支管的氨噴射流量。