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。

某600MW機組于2013年11月建成SCR脫硝裝置，設(shè)置2個反應器。每個反應器設(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。

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(shù)為0.84。

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。

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(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。

本次噴氨格柵優(yōu)化調(diào)整假設(shè)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(diào)整終考核指標; 2)調(diào)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(diào)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(xiàn)象; 4)SCR煙氣脫硝裝置AB側(cè)噴氨格柵母管、噴氨格柵支管運行正常,沒有腐蝕、堵塞等情況發(fā)生,同樣開度下流量相同。