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)計不當或煙氣氣流分布不均勻時，容易造成NOx和NH。

噴氨格柵設(shè)計不當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)濟性，而且極易造成局部噴氨過量。脫硝裝置投運前，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。

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。

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，與使用電化學傳感器測量方法的儀器相比，具有測量精度高、可靠性強、響應(yīng)時間快等優(yōu)點。

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)形成的風險。

選擇性催化還原技術(shù)是當前世界上脫氮主流工藝。火電廠大氣污染物排放控制標準GB13223-2011的頒布使國內(nèi)在短期內(nèi)大面積投運SCR脫硝系統(tǒng),相關(guān)學者[1-7]在流場、系統(tǒng)模擬方面也做了較多研究;但在運行優(yōu)化方面前期缺乏積累,逐漸暴露出諸如效率不穩(wěn)、空氣預(yù)熱器堵塞嚴重,甚至爐膛負壓波動劇烈,不得不停爐吹掃等問題[8-11]。

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。
通過網(wǎng)格布點測量SCR裝置的入口及出口煙道,煙道共布置10個測孔,編號依次為B5→B1、A5→A1,其中NO、O2取樣點共選取2×5×5個(取深度方向5點均值),NH3取樣點共選取2×5×1個,具體布置如圖1所示。NO、O2經(jīng)Testo350煙氣分析儀直接測定,氨逃逸樣品采用美國EPA的CTM-027標準以化學溶液法采集,取樣時間20min。通過分析樣品溶液中的氨濃度(見圖2),并根據(jù)所采集的干態(tài)煙氣流量和O2,計算各點干基煙氣NH3濃度。
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。