煙氣脫硝裝置中，氨的擴(kuò)散及與煙氣的混合均勻程度是影響脫硝效率的關(guān)鍵因素之一，也是各個公司的核心技術(shù)所在。目前SCR主要的噴氨混合裝置是噴氨格柵

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NH3的混合及反應(yīng)不均勻，不但影響脫硝效率及經(jīng)濟(jì)性，而且極易造成局部噴氨過量。脫硝裝置投運(yùn)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(jī)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(jī)組脫硝系統(tǒng)于2015年8月進(jìn)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(jìn)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(xué)傳感器測量方法的儀器相比，具有測量精度高、可靠性強(qiáng)、響應(yīng)時間快等優(yōu)點(diǎn)。

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(yùn)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(jìn)一步嚴(yán)苛后,大部分機(jī)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(yùn)行優(yōu)化的關(guān)鍵之一[12-16]。

NO、O2進(jìn)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(xué)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。
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。
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。