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氮氧化物是危害环境的重要污染物之一,会造成酸雨、光化学烟雾,同时还会破坏臭氧层,影响人体健康等,其中燃煤电厂是氮氧化物排放的重要来源。选择性催化还原(SCR)技术可以高效脱除氮氧化物,在实际应用中占到90%以上。但由于选择性催化还原常用还原剂为NH3,导致SCR脱硝设备出口不可避免存在未反应的氨,称之为氨逃逸。逃逸的氨在尾部烟道中与三氧化硫反应生成粘结性的硫酸铵／硫酸氢铵,易造成尾部烟道腐蚀及积灰堵塞。氨利用率的不均匀性是导致氨逃逸率偏大的重要因素,不均匀性的形成因素包括喷氨口喷氨不均匀、流场流动不均匀、催化剂催化效果不均匀等。针对电厂600MW燃煤机组的SCR脱硝系统,综合考虑催化剂进出口浓度场、温度场、速度场等因素及其变化规律,进行喷氨分布的优化调整,以提高SCR出口氨逃逸浓度场均匀性,从而有效降低平均氨逃逸率,实现尾部烟道设备的安全运行。首先,利用Fluent数值模拟软件,运用多组分输送模型,对SCR设备流道内氨流动过程中的浓度分布进行研究。研究了分布式喷氨的各喷氨口喷氨量变化时,相应的SCR催化剂入口的氨浓度变化规律,为喷氨调节提供理论依据。其次,在锅炉和脱硝系统的不同运行工况下,对SCR催化剂前后的烟气浓度场、速度场、温度场、氨浓度场等进行测试和分析,结合模拟得到的氨流动特性制定调整策略,并进行喷氨分布的优化调整。调整后,氨逃逸浓度场的均匀性得到有效提高,不均匀系数由调整前脱硝装置A侧的46.80%降至16.67%,B侧则由50.65%降至16.29%。因此平均氨逃逸率得到有效降低,脱硝装置A侧由3.64ppm降至1.31ppm,B侧则从2.02ppm降至1.63ppm。最后,利用试验数据,对催化剂出口氨浓度(场)的影响因素及脱硝效率影响因素进行分析,研究了各影响因素的影响程度及影响趋势,为锅炉与SCR系统协调优化运行提供方向及依据。