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。

噴氨格柵主要優(yōu)點： 模塊化設(shè)計，便于運(yùn)輸安裝； 在噴嘴上部設(shè)置擾流裝置，進(jìn)一步加大噴氨均勻性； 噴嘴具有防堵塞功能 橫向、縱向噴射量均可調(diào)節(jié)，可控度高； 每一個噴氨格柵都針對具體項目做流場模擬分析，確保噴氨均勻

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。

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]。

#鍋爐裝機(jī)容量660MW,共配置2臺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(biāo)準(zhǔn)以化學(xué)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。
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。
每套噴氨格柵對應(yīng)25根噴氨支管,而每5根噴氨支管一組控制一塊區(qū)域,測孔與噴氨支管對應(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。