基于氨空混和技术的SCR脱硝系统氨耗量控制

对该300MW机组脱硝系统进行CFD数值建模及分区混合优化设计，模型范围从省煤器出口到空预器入口间烟道。除喷氨格栅、混合器采用非结构网格外，其余区域均采用结构化网格，并对关键部位加密处理。该模型网格数量为709万。表2为分区优化后满负荷下首层催化剂入口S折算值，该工况下S分布云图如图6所示。结果显示，S折算平均值为30mg/m3时，S脱硝最大值为41.7mg/m3，最小值为–0.3mg/m3。可见分区混合优化后，NOx分布均匀性较原结构提升效果显著，另外氨空混合气流量降为0.56kg/s，理论上分区混合优化后可节约32.9%的液氨耗量。

表2分区优化后满负荷下首层催化剂入口S折算值

图6分区优化后满负荷首层催化剂入口S分布云图

5改造效果

1）本文从加装氨空混合器、优化联箱母管尺寸及分区混合优化等氨空混合技术入手，通过提高喷氨均匀性，有效避免了局部NOx脱除效率过低，氨逃逸量增大的情况发生，从而降低机组的氨耗量。对某300MW机组进行分区优化改造后，在满足深度减排标准的同时氨耗量较改造前明显下降，单机平均氨耗量由66.75kg/h降至41.5kg/h，可节约37.8%，每年单台机组可节约液氨209t，节约液氨采购费68.97万元。

2）加装氨空混合器并保证一定混合距离，保证了氨与稀释风的均匀混合，避免因氨组分混合不均造成的还原剂过喷。

3）优化联箱母管尺寸，可在兼顾经济性的同时提高各喷氨支管流量的均匀性，避免因氨空混合气流量不均造成的还原剂过喷。

4）NOx采用分区混合优化技术，在各分内实现氨氮摩尔比均匀分布且接近理论值，保证NOx在高效脱除的同时所用氨量最低，避免因入口NOx分布偏差过大造成的还原剂过喷。

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