脫硝系統(tǒng)清灰問題及解決方案

一 國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用的脫硝方法

  火電廠的脫硝控制技術(shù)方式一般有燃燒控制脫硝和煙氣脫硝等。煙氣脫硝技術(shù)按其作用原理不同，可分為吸收，吸附和催化還原等三類。

  催化還原法又根據(jù)是否采用催化劑分為選擇性催化還原法（簡(jiǎn)稱SCR）和選擇性非催化還原法（簡(jiǎn)稱SNCR）

  選擇性催化還原法（SCR），具有對(duì)爐膛影響小，脫硝效率高，氨逃逸率低等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用，是目前用于固定源NOx治理的一種的脫硝工藝。

二 SCR反應(yīng)器的布置方式

高灰分煙氣段布置（高溫高塵）

高灰分煙氣段布置（高溫高塵）是將SCR反應(yīng)器布置在省煤器和空氣預(yù)熱器之間，從省煤器來(lái)的煙氣溫度一般在300-400℃。這個(gè)溫度范圍內(nèi)多數(shù)催化劑具有足夠的活性，煙氣在進(jìn)入催化反應(yīng)器之前不需要再熱就可獲得好的脫硝效果。目前，絕大多數(shù)燃煤電廠SCR裝置都是采用這一方式布置的，也因此使得進(jìn)入SCR反應(yīng)器內(nèi)的煙氣灰分含量特別高。

三 脫硝系統(tǒng)存在的問題

  由于燃煤電廠煙氣中的飛灰含量普遍較高，煙氣進(jìn)入SCR反應(yīng)器后，在反應(yīng)器的進(jìn)出口，催化劑表面，內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)表面會(huì)產(chǎn)生不同程度的積灰。積灰的危害主要表現(xiàn)在降低催化劑效能，阻滯煙氣流通，增加反應(yīng)器重量以及系統(tǒng)阻力等。

1 飛灰附著在催化劑的表面，飛灰中的CaO與SO3反應(yīng)生成CaSO4，催化劑表面被CaSO4包圍，將催化劑與煙氣隔絕開，阻止了反應(yīng)物向催化劑表面及內(nèi)部擴(kuò)散，使催化劑的效能下降。

2 飛灰附著在反應(yīng)器內(nèi)部的其他結(jié)構(gòu)上，時(shí)間久了結(jié)為塊狀，降落在催化劑上，會(huì)堵塞催化劑表面的小孔，引起催化劑鈍化，同樣影響催化劑效能的發(fā)揮，同時(shí)阻礙了煙氣的流通。

3 SCR反應(yīng)器內(nèi)積灰會(huì)增加反應(yīng)器重量及系統(tǒng)中壓力阻力，系統(tǒng)阻力增大對(duì)后續(xù)空預(yù)器及除塵器將產(chǎn)生不利影響，使除塵器運(yùn)行組里相應(yīng)增大，風(fēng)機(jī)功耗增大。

4 積灰的清除耗費(fèi)不必要的維修人力及材料費(fèi)用，造成生產(chǎn)停工周期延長(zhǎng)，以及兩次檢修之間的運(yùn)行時(shí)間縮短等問題。

因此，為防止SCR反應(yīng)器內(nèi)積灰，需采取有效的清灰方式。

四 催化劑種類及清灰方式

脫硝催化劑是SCR脫硝工藝中的核心技術(shù)，也是整個(gè)脫硝裝置中zui關(guān)鍵的部件，催化劑的使用效果及壽命是保證整個(gè)SCR系統(tǒng)脫硝性能的基礎(chǔ)。目前火電機(jī)組脫硝裝置應(yīng)用zui多的SCR催化劑主要分為蜂窩式，板式，波紋板式三種。

  不論SCR催化劑是蜂窩式或板式，波紋狀，其成分都基本相似，在實(shí)際的SCR裝置運(yùn)行中，都存在由于煙氣中堿金屬與催化劑的燒結(jié)，催化劑孔的堵塞，催化劑的腐蝕，水蒸氣的凝結(jié)，灰塵的沉積造成催化劑活性降低，甚至失效，都需要可靠的清灰措施，需要安裝清灰設(shè)備來(lái)從根本上解決問題。

  目前，SCR裝置中主要有2種清灰方式，一種是蒸汽吹灰，一種是聲波清灰。蒸汽吹灰器一般為靶式吹灰器，由電機(jī)帶動(dòng)可伸縮，介質(zhì)為高壓蒸汽。聲波清灰是通過發(fā)射低頻，高能聲波，在清灰過程中產(chǎn)生振動(dòng)力，清除設(shè)備積灰。

五 脫硝聲波清灰器的技術(shù)特點(diǎn)

  針對(duì)脫硝反應(yīng)器開發(fā)的聲波清灰器可使堆積在催化劑表面的粉塵松脫，這樣氣流就可以將粉塵帶走。其聲波頻率遠(yuǎn)高于設(shè)備結(jié)構(gòu)的共振頻率，也不會(huì)損害催化劑，經(jīng)常開啟聲波清灰裝置，可以使催化劑免于堵塞，通過合理安排聲波清灰的周期，灰量處于穩(wěn)定的低水平，其技術(shù)特點(diǎn)如下：

1.聲波清灰是預(yù)防性的清灰方式，阻止灰渣在催化劑表面形成堆積，保持催化劑的連續(xù)清潔，zui大限度，的利用催化劑對(duì)脫硝反應(yīng)的催化活性。

2.聲波清灰對(duì)催化劑沒有任何的毒副作用，長(zhǎng)期的運(yùn)行不會(huì)對(duì)催化劑造成影響，且沒有對(duì)催化劑發(fā)生腐蝕和堵塞的危險(xiǎn)。

3.聲波清灰器是非接觸式的清灰方式，對(duì)催化劑沒有磨損，可有效延長(zhǎng)催化劑的使用壽命，并降低SCR的維護(hù)成本。

4.設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，聲波一旦進(jìn)入SCR反應(yīng)器內(nèi)，通過反射，繞射，透射，折射作用能自動(dòng)地傳播到需要清灰的空間部位，無(wú)需龐大復(fù)雜的伸縮，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所以設(shè)備成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的除灰器。

5.運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。聲波清灰器沒有旋轉(zhuǎn)部件，設(shè)備本體為不銹鋼材質(zhì)，使用壽命在30年以上，發(fā)生器的鈦金屬膜片使用壽命一般都在5年以上。

6.對(duì)設(shè)備和人體健康安全無(wú)傷害。聲波頻率段避開了SCR反應(yīng)器設(shè)備結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)頻率，因聲波激勵(lì)而產(chǎn)生的設(shè)備結(jié)構(gòu)振動(dòng)很小，不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損。