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(shí)降低了氨耗量，減少運(yùn)行成本，也降低了硫酸氫銨(ABS)形成的風(fēng)險(xiǎn)。

選擇性催化還原技術(shù)是當(dāng)前世界上脫氮主流工藝?；痣姀S大氣污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)GB13223-2011的頒布使國內(nèi)在短期內(nèi)大面積投運(yùn)SCR脫硝系統(tǒng),相關(guān)學(xué)者[1-7]在流場、系統(tǒng)模擬方面也做了較多研究;但在運(yùn)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(yán)重,甚至爐膛負(fù)壓波動(dòng)劇烈,不得不停爐吹掃等問題[8-11]。

尤其是環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步嚴(yán)苛后,大部分機(jī)組面臨“超凈排放”的需求,對(duì)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(yùn)行優(yōu)化的關(guān)鍵之一[12-16]。

#鍋爐裝機(jī)容量660MW,共配置2臺(tái)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(gè)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(jì)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。

通過網(wǎng)格布點(diǎn)測(cè)量SCR裝置的入口及出口煙道,煙道共布置10個(gè)測(cè)孔,編號(hào)依次為B5→B1、A5→A1,其中NO、O2取樣點(diǎn)共選取2×5×5個(gè)(取深度方向5點(diǎn)均值),NH3取樣點(diǎn)共選取2×5×1個(gè),具體布置如圖1所示。NO、O2經(jīng)Testo350煙氣分析儀直接測(cè)定,氨逃逸樣品采用美國EPA的CTM-027標(biāo)準(zhǔn)以化學(xué)溶液法采集,取樣時(shí)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(jì)算各點(diǎn)干基煙氣NH3濃度。

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(cè)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。

可以看出,根據(jù)出口NOx濃度和氨逃逸濃度的對(duì)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(gè)測(cè)孔位置出口NOx濃度均小于20mg?m-3,其代價(jià)是很大的噴氨量和較高的氨逃逸。
每套噴氨格柵對(duì)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(cè)孔與噴氨支管對(duì)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(gè)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(dòng)調(diào)閥可以調(diào)節(jié)各支管的氨噴射流量。
本次噴氨格柵優(yōu)化調(diào)整假設(shè)和原則如下:

1)反應(yīng)器出口截面NOx和NH3相對(duì)偏差為優(yōu)化調(diào)整終考核指標(biāo);

2)調(diào)整過程中應(yīng)綜合考慮鍋爐負(fù)荷、速度場、濃度場等多種因素,按照NH3/NOx等摩爾比理念進(jìn)行調(diào)節(jié);

3)反應(yīng)器催化劑床層運(yùn)行正常,沒有催化劑積灰、堵塞、中毒等現(xiàn)象;

4)SCR煙氣脫硝裝置AB側(cè)噴氨格柵母管、噴氨格柵支管運(yùn)行正常,沒有腐蝕、堵塞等情況發(fā)生,同樣開度下流量相同。