關(guān)于響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器噴氨格柵的優(yōu)化論述

沈漢杰

【摘要】隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)保的高度重視，響應(yīng)面法SCR反應(yīng)器得到了廣泛應(yīng)用，但是在實(shí)際應(yīng)用階段在響應(yīng)面法SCR反應(yīng)器進(jìn)口位置存在NOx濃度分布不均勻的情況，此時(shí)需要對(duì)噴氨格柵給予優(yōu)化處理，以此來(lái)確保反應(yīng)器出口NOx濃度均勻分布，進(jìn)而提高脫硝效率，并降低氨逃逸量和脫硝成本。

【關(guān)鍵詞】響應(yīng)面法;SCR脫硝反應(yīng)器;噴氨格柵;試驗(yàn)

響應(yīng)面法一般是指借助一系列確定性實(shí)驗(yàn)，選擇多項(xiàng)式函數(shù)來(lái)構(gòu)建近似隱式極限狀態(tài)函數(shù)。實(shí)際上，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)和迭代策略的科學(xué)、合理選擇，以便在失效概率上確保多項(xiàng)式函數(shù)可以收斂于真實(shí)的隱式極限狀態(tài)函數(shù)。SCR脫硝技術(shù)具有運(yùn)行可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、脫硝效率高、方便維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于燃煤發(fā)電機(jī)組中。實(shí)際上，響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)NOx濃度分布不均勻的問(wèn)題，此時(shí)就需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)噴氨格柵進(jìn)行優(yōu)化，以此來(lái)提高脫硝效率。

1.響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器噴氨格柵優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)方法

響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器入口的煙氣流場(chǎng)存在不均勻的問(wèn)題，此時(shí)最好對(duì)噴氨格柵進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，其試驗(yàn)原理是結(jié)合實(shí)際情況對(duì)噴氨格柵手動(dòng)門(mén)開(kāi)度進(jìn)行調(diào)整，以確保不同區(qū)域具有不同的噴氨量，以此來(lái)耦合流場(chǎng)分布不均現(xiàn)象，以保證NH3/NOx摩爾比符合要求。實(shí)際上，通過(guò)對(duì)SCR出口NOx濃度是否均勻進(jìn)行測(cè)量來(lái)對(duì)NH3/NOx摩爾比是否合適給予判斷。

在600MW負(fù)荷下開(kāi)展優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，此時(shí)需要運(yùn)行人員循序漸進(jìn)的提升脫硝效率直至設(shè)計(jì)效率。同時(shí)，調(diào)整人員結(jié)合響應(yīng)面法SCR出口噴氨格柵與取樣格柵的對(duì)應(yīng)關(guān)系和SCR出口NOx、O2測(cè)量濃度來(lái)調(diào)整噴氨格柵手動(dòng)門(mén)，以確保SCR出口NOx濃度在調(diào)整后分布相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在20%以內(nèi)。

2.試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1預(yù)備性試驗(yàn)

在600MW負(fù)荷下，噴氨格柵調(diào)整前，對(duì)響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器進(jìn)口和出口NOx濃度給予測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。通過(guò)對(duì)表1進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，A側(cè)響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器進(jìn)口NOx濃度最小值和最大值依次為281mg/m3和325mg/m3，平均值為299mg/m3;B側(cè)響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器進(jìn)口NOx濃度最小值和最大值依次為271 mg/m3和306mg/m3，平均值為286 mg/m3，由此可以發(fā)現(xiàn)A側(cè)和B側(cè)響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器進(jìn)口NOx濃度存在一定的偏差。

響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器出口NOx濃度測(cè)試結(jié)果如表2所示，通過(guò)對(duì)表2進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，A側(cè)響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器出口NOx濃度最小值和最大值依次為5.1mg/m3和44.5mg/m3，平均值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差依次為22.8mg/m3和53.8%;B側(cè)響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器出口NOx濃度最小值和最大值依次為5.4mg/m3和49.4mg/m3，平均值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差依次為16.4mg/m3和71.0%。由此可以發(fā)現(xiàn)A側(cè)和B側(cè)響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器出口NOx濃度存在一定的偏差，在確保脫硝效率的同時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致局部氨逃逸量偏大，此時(shí)需要對(duì)噴氨格柵給予優(yōu)化調(diào)整，以此來(lái)確保響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器出口NOx濃度均勻分布。

2.2噴氨格柵優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)

基于600MW負(fù)荷下，通過(guò)進(jìn)行預(yù)備性試驗(yàn)可以了解和掌握響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器出口NOx濃度分布情況，以此來(lái)調(diào)整噴氨格柵手動(dòng)門(mén)開(kāi)度。結(jié)合實(shí)際情況通過(guò)多次調(diào)整后，響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器出口NOx濃度測(cè)試結(jié)果如表3所示。通過(guò)對(duì)表3進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，調(diào)整后，A側(cè)響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器出口NOx濃度最小值和最大值依次為17.5mg/m3和29.8mg/m3，平均值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差依次為23.5mg/m3和17.9%;B側(cè)響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器出口NOx濃度最小值和最大值依次為20.3mg/m3和34.2mg/m3，平均值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差依次為27.2mg/m3和18.6%。由此可以發(fā)現(xiàn)，調(diào)整后，響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器出口NOx濃度分布偏差出現(xiàn)了比較大的改善，兩側(cè)響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器出口NOx濃度分布相對(duì)偏差均<20%，這樣既可以確保響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器安全、高效運(yùn)行，而且還可以降低響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器出口局部區(qū)域存在比較大的氨逃逸風(fēng)險(xiǎn)。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在響應(yīng)面法SCR脫硝反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中，NH3/NOx摩爾比分布不合理將會(huì)對(duì)反應(yīng)器的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，此時(shí)就需要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)對(duì)噴氨格柵手動(dòng)門(mén)開(kāi)度給予調(diào)整，這樣既可以確保NH3/NOx摩爾比均勻分布，而且還可以提高脫硝效率。

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