使用SCR脱硝催化剂后,锅炉燃烧产生的灰粒随烟气流动至催化剂表面, 细小的灰粒在层流状态下聚集于SCR反应器的上游部位, 凝聚并最终掉落到催化剂表面, 形成搭桥、堵塞。松散型积灰主要受重力、范德华力、表面张力作用, 不受化学力作用。
由于流经脱硫催化剂蜂窝状结构的烟气受到催化剂层支撑梁的阻挡,使烟气流速降低,且支撑梁下形成了局部的烟气涡流区,使烟气中的粉尘沉降堆积在催化剂表面,从而逐渐形成大量积灰。脱硝积灰堵塞后引起部分催化剂无法参与脱硝反应和通流烟气,使脱硝装置反应效率降低和局部烟气流速增大。
SCR脱硝催化剂
为保证脱硝出口NOx在要求范围内,势必增加氨的投入,最终造成氨逃逸的增加。脱硝装置局部烟气流速增加将造成催化剂局部冲刷破损而形成烟气走廊,引起未反应的氨大量进入下游空预器中。逃逸的氨进入空预器中低温端后将形成硫酸氢铵结露而造成空预器的严重堵塞。
催化剂表面大量积灰不能得到及时清除时,催化剂微孔将逐渐被堵死,形成催化剂物理失效,造成催化剂使用寿命大幅缩短。
为应对上述问题,业内往往对吹灰系统进行改造或对脱硝流场进行优化。
高声强声波是一种机械波,空气中的声波使空气分子产生振动,在边界层振动的空气分子带动相邻的介质分子振动,并产生两种效果,一种是声能透射到相邻介质中使介质中形成固体声波,另一种由于空气分子与相邻介质分子之间的粘滞力,声波相当于施加给相邻介质一个作用力,使表面介质分子被声波来回推拉。若吹灰频率与灰垢共振频率一致,将会产生共振效应,这两种效果将更加明显。
在高声强声波发声器除垢过程中,第一种固体声波是固体中微小质量的振动,在高强声压下,高强度声波能量将被灰渣颗粒吸收,使其灰渣表面发生形变、疏松、破碎。这个逐渐变化的过程是灰渣积累吸收声能的过程,一旦灰渣表面产生微小裂隙,声波便沿着裂隙将振动状态传入,进而发生结渣颗粒与受热面剥离的现象。第二种效果使附着在换热器表面的硬垢被来回地推拉,使其不断地压缩和伸张因为声波对表面硬垢的反复作用,每秒钟达数十次到数百次,使其因声疲劳而断裂,并逐步松动、脱落。
脱硝装置在加装了磁调频高声强声波发声器后,可避免脱硝系统积灰堵塞问题,预计可达到以下效果:
保证催化剂的通畅,同时减轻了空预器堵塞压力,将使引风机和一次风机电流降低,节约厂用电。
采用高强声波吹灰后,提高了吹灰效率,保证了催化剂在较长时间内保持洁净,延缓了催化剂的衰老进程,减少了催化剂更新的费用。
减轻SCR的堵塞,减少了停炉清灰的情况节约检修费用。
提高了机组运行稳定性和安全性、提高锅炉热效率,降低锅炉煤耗。
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