研究表明SCR煙氣脫硝反應(yīng)的脫硝效率直接取決于煙氣中NOx與NH3的混合匹配度，即氨氮混合匹配度高則反應(yīng)完全，否則將造成SCR反應(yīng)器局部區(qū)域脫硝效率降低或因NH3的過剩而形成氨逃逸，因此保證系統(tǒng)內(nèi)良好的氨氮混合比對實(shí)現(xiàn)SCR系統(tǒng)的超低排放及減少氨逃逸具有重要意義[10]。
科學(xué)合理的噴氨控制方法對于降低氨氮混合當(dāng)量比的不均勻性尤為關(guān)鍵，當(dāng)前各噴氨支管均勻分配噴氨量的方法顯然是不合理的，而根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)流場/濃度場分布特性進(jìn)行非均勻噴氨可以保證相對較好的氨氮混合比。
此方案采用單層噴管布置方式，噴管縱向排列，噴管共有20根，且每根噴管上設(shè)置噴嘴15個，噴嘴總數(shù)為300個。噴嘴以不同速度噴出時，可以增加煙道煙氣的擾動性，因此對噴嘴進(jìn)行簡單的分區(qū)，靠近煙道壁面處Ⅰ區(qū)，中間的區(qū)域?yàn)棰騾^(qū)；提高Ⅰ區(qū)的噴射速度，降低Ⅱ區(qū)的噴氨速度。
經(jīng)過多次模擬求解對噴氨速度的調(diào)整，最后選取I區(qū)的噴氨速度為15.2m/s，Ⅱ區(qū)的噴氨速度為13.7m/s。經(jīng)過流場模擬，發(fā)現(xiàn)經(jīng)調(diào)節(jié)后氨氣進(jìn)入催化劑入口處的濃度得到了較好的改善，濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.16%，滿足了實(shí)際工程應(yīng)用中反應(yīng)器入口氨氣濃度分布要求[11]。
但值得注意的是SCR脫硝系統(tǒng)長期運(yùn)行一段時間后其內(nèi)部流場特性及其隨負(fù)荷的波動特性均會有所變動[12]。因此有必要定期測試煙道內(nèi)的流場特性及NOx的濃度分布，及時調(diào)整各噴氨口閥門開度，以最大限度地保證SCR反應(yīng)器內(nèi)持續(xù)良好的氨氮混合當(dāng)量比，保證SCR系統(tǒng)高效率、低成本運(yùn)行及ABS的有效抑制。
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