一、原理
喷氨格栅主要用于选择性催化还原(SCR)脱硝系统中。其原理是将氨气(或液氨蒸发后的氨气)均匀地喷入烟气通道中,使氨气与烟气中的氮氧化物(NOx)在催化剂的作用下发生化学反应,生成氮气和水,从而降低烟气中NOx的排放浓度。这个化学反应过程要求氨气和NOx在进入催化剂层之前能够充分混合,喷氨格栅就是实现氨气均匀分布的关键设备。
二、构造
喷氨格栅通常由主管、支管和喷嘴组成。主管是氨气的主要输送管道,它连接着氨气供应源。支管从主管上分出,其数量和间距根据烟道的尺寸和需要的喷氨效果来设计,一般均匀分布在烟道横截面上。喷嘴安装在支管的末端,其设计形式多样,有的是多孔式喷嘴,有的是旋涡式喷嘴。这些喷嘴能够将氨气以一定的角度和速度喷入烟道,从而使氨气在烟道中均匀扩散。
三、检修方法
外观检查:在检修时,首先进行外观检查。查看喷氨格栅的整体结构是否完整,检查主管、支管和喷嘴是否有变形、腐蚀或损坏的迹象。对于有明显腐蚀的部位,要记录其位置和程度。
喷嘴检查与清理:将喷嘴拆卸下来,检查喷嘴的喷孔是否堵塞。由于烟气中的灰尘等杂质可能会堵塞喷孔,影响氨气的喷射效果。可以使用专用的工具清理喷孔,如用细针疏通或者用压缩空气吹扫。同时,检查喷嘴的磨损情况,若磨损严重,需要更换喷嘴。
管道检查:对主管和支管进行检查,主要检查管道内部是否有积垢、堵塞或泄漏的情况。可以通过分段检查的方式,关闭相关阀门,使用压缩空气或者水进行压力测试,查看压力是否稳定,以此判断管道是否泄漏。对于有积垢的管道,可以使用化学清洗或者机械清理的方法去除积垢。
连接部位检查:检查喷氨格栅与氨气供应系统以及与烟道的连接部位。查看法兰连接是否紧密,密封垫片是否完好。如果发现密封垫片老化或者损坏,要及时更换,并且在安装时要确保法兰螺栓拧紧,达到规定的扭矩。
四、存在问题
氨气分布不均匀:这是喷氨格栅比较常见的问题。由于烟道内的气流场复杂,以及喷氨格栅自身设计或安装的缺陷,可能导致氨气在烟道中的分布不均匀。这会使得部分区域的NOx不能得到充分反应,降低脱硝效率,同时可能会造成局部氨气过量,产生氨逃逸现象。
堵塞和腐蚀:喷嘴容易被烟气中的灰尘、铵盐等堵塞,影响氨气的喷射。而且,由于烟气中含有酸性气体和水蒸气,喷氨格栅的管道和部件可能会受到腐蚀,尤其是在温度较低的区域,铵盐的结晶也会加剧腐蚀,缩短设备的使用寿命。
流量控制不准确:如果喷氨格栅的流量控制系统出现故障,会导致氨气的喷射量不准确。这可能是由于阀门故障、流量计误差或者控制系统的问题引起的。氨气流量不准确会影响脱硝反应的进行,导致NOx排放浓度不稳定。