SCR脱硝系统分区控制式喷氨格栅的优化

2.2浓度场分布

图4为反应器入口烟道不同测孔位置NOx浓度分布示意图,可知,入口NOx浓度与负荷、测孔位置关系密切。3种负荷工况下,B侧均值分别为361、281、344mg•m-3,A侧均值为分别为300、253、372mg•m-3,均值之比分别为1.20、1.11、0.93。

NOx浓度均呈现外侧低、内侧高的趋势,其中B侧内外侧绝对偏差分别为36.8、57.8、59.5mg•m-3,相对偏差分别为10.2%、20.6%、17.3%,A侧内外侧绝对偏差为49.3、34.3、70.8mg•m-3,相对偏差分别为16.4%、13.6%、19.0%。整体而言,反应器入口浓度场分布差异性较大,是喷氨格栅优化调整的一个不可忽视的重要因素。

从图5可以看出,根据出口NOx浓度和氨逃逸浓度的对应关系,NOx浓度较低的区域对应较大的喷氨量,极易产生较大氨逃逸浓度。B1、A5等2个测孔位置出口NOx浓度均小于20mg•m-3,其代价是很大的喷氨量和较高的氨逃逸。

经计算,B1~B5、A1~A5共10个测孔NH3逃逸率分布均值浓度为4.64μL•L-1。为此,应通过调节各区域的AIG喷氨,最大限度提高反应器出口NOx分布的均匀性。AIG优化调整实验通过分析每个测试工况下SCR出口的NOx分布,不断对反应器入口两侧各个支管的喷氨阀开度进行优化调节。

3氨喷射阀门调整

安徽芜湖电厂每个反应器入口烟道均布置区域型喷氨格栅1套,均具备宽度方向及深度方向调节功能。每套喷氨格栅对应25根喷氨支管,而每5根喷氨支管一组控制一块区域,测孔与喷氨支管对应关系为: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个喷嘴,支管的开度范围为1~10,每根氨分配管上均设有手动调阀可以调节各支管的氨喷射流量。

调前、调后喷氨格栅阀门开度分别见图6、图7。

本次喷氨格栅优化调整假设和原则如下:

1)反应器出口截面NOx和NH3相对偏差为优化调整最终考核指标;

2)调整过程中应综合考虑锅炉负荷、速度场、浓度场等多种因素,按照NH3/NOx等摩尔比理念进行调节;

3)反应器催化剂床层运行正常,没有催化剂积灰、堵塞、中毒等现象;

4)SCR烟气脱硝装置AB侧喷氨格栅母管、喷氨格栅支管运行正常,没有腐蚀、堵塞等情况发生,同样开度下流量相同。

 延伸阅读：

动态喷氨格栅在SCR脱硝工艺中的应用研究

喷氨格栅后加装V型导流板的数值研究

原因对策：脱硝喷氨格栅损坏原因与分析

脱硝喷氨自动控制系统现状及优化