喷氨格栅英文叫AIG,全称Ammonia Injection Grid。就是一个安装在SCR反应器入口前的管路,上面开了一排喷嘴,把氨气和空气的混合气均匀喷到烟气里去。
它的结构大致是:主管、若干根支管、每根支管上若干个喷嘴。主管接氨气源,支管上装调节阀,每个喷嘴把氨气喷出去。设计的核心目标是:让氨气和烟气在催化剂层入口前充分混合,均匀分布。
如果混合不均匀,催化剂层各点的氨和NOx的比例就不一样。有的地方氨多了氨逃逸高,有的地方氨少了NOx处理不干净。所以喷氨格栅的设计和调试非常重要。
喷嘴的布置方式决定了氨气的初始分布。常见的布置方式有两种:一种是均匀布置,每个喷嘴间距一样;另一种是根据烟道截面形状调整,中心部分密一点,边缘部分疏一点。
为什么要调整?因为烟道截面上的流速分布通常不是均匀的。中间流速快,边缘流速慢。如果喷嘴均匀布置,边缘的氨气停留时间长,中间停留时间短,会造成边缘氨气过量、中心氨气不足的情况。
所以喷嘴间距的调整,要配合烟道截面的速度分布来设计。高速区喷嘴间距大,低速区喷嘴间距小。这样氨气分布才能和NOx分布匹配上。
喷氨格栅装好之后,要进行流量均匀性调试。方法是:把所有支管阀门全开,测量各喷嘴的出口流量。用一个塑料薄膜罩在每个喷嘴上,记录相同时间内罩住的体积,就能算出每个喷嘴的流量是否一致。
如果各喷嘴流量差超过10%,要调整对应支管的阀门开度。调完之后再测,直到各喷嘴流量差控制在5%以内。这个过程通常要反复两三次。
光靠阀门调整还调不均匀的话,就要考虑调整喷嘴的规格了。喷嘴孔径大的出流多,孔径小的出流少。但是换喷嘴比较麻烦,要停炉拆开才能换,所以调试的时候尽量把阀门调好。
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