通常設計噴氨格柵(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。設計時，噴氨格柵的位置及噴嘴形式是根據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，應通過煙道設計的優(yōu)化及加設煙氣導流板，使進入SCR反應器的煙氣氣流保持均勻。噴氨格柵設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的混合及反應不均勻，不但影響脫硝效率及經濟性，而且極易造成局部噴氨過量。脫硝裝置投運前，應調整煙氣氣流的分布情況，調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： 模塊化設計，便于運輸安裝； 在噴嘴上部設置擾流裝置，進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機組于2013年11月建成SCR脫硝裝置，設置2個反應器。每個反應器設置21根噴氨支管，無流量孔板和壓差測量管，出口煙道設有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)化調整。

選擇性催化還原技術是當前世界上脫氮主流工藝?；痣姀S大氣污染物排放控制標準GB13223-2011的頒布使國內在短期內大面積投運SCR脫硝系統(tǒng),相關學者[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]。

NO、O2進出口濃度采用德國德圖公司Testo350型煙氣分析儀測定,NO量程0~500μL?L-1,精度0.1μL?L-1,O2量程0%~25%,精度0.01%;NH3逃逸率采用自制氨化學取樣系統(tǒng)測定,配套用3071型智能煙氣采樣器流量范圍1.0~3.0L?min-1,精度±5%,煙氣取樣槍長度為5m,壓力測試用WOBI膜盒壓力表,量程0~2000Pa,精度±5Pa,配套4.5m的S型皮托管1根,校正系數為0.84。

圖3為反應器出口煙道的速度場分布示意圖,從圖可知,出口煙氣流速與負荷關系密切,且與測孔位置有關。3種負荷工況下,B側速度均值分別為14.1、11.3、8.4m?s-1,A側均值分別為13.8、10.6、8.3m?s-1,均值比分別為1.02、1.07、1.00。
每套噴氨格柵對應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關系為: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有手動調閥可以調節(jié)各支管的氨噴射流量。
本次噴氨格柵優(yōu)化調整假設和原則如下: 1)反應器出口截面NOx和NH3相對偏差為優(yōu)化調整終考核指標; 2)調整過程中應綜合考慮鍋爐負荷、速度場、濃度場等多種因素,按照NH3/NOx等摩爾比理念進行調節(jié); 3)反應器催化劑床層運行正常,沒有催化劑積灰、堵塞、中毒等現象; 4)SCR煙氣脫硝裝置AB側噴氨格柵母管、噴氨格柵支管運行正常,沒有腐蝕、堵塞等情況發(fā)生,同樣開度下流量相同。