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技術(shù)文章脫硝聲波清灰器廠家
更新時間:2019-04-28 點擊次數(shù):2435次目前,占主流地位的煙氣脫硝技術(shù)是選擇性催化還原法(簡稱SCR),具有對爐膛影響小,脫硝效率高,氨逃逸率低等優(yōu)點,在工業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用,也是目前用于固定源NOx治理的一種的脫硝工藝。
由于SCR脫硝反應(yīng)器一般布置在電除塵器之前,因此煙氣中的飛灰含量是比較高的,對SCR脫硝反應(yīng)器積灰的清除,國外歐美等發(fā)達國家已普遍采用聲波清灰技術(shù),近年來,我國一些脫硝項目也開始采用聲波清灰這一精良技術(shù),取得了理想的效果。SCR脫硝反應(yīng)器聲波清灰器可用于反應(yīng)器進出口及催化劑表面或內(nèi)部鋼構(gòu)件表面積灰的清除,延長SCR中催化劑活性和使用壽命,同時降低系統(tǒng)中壓力阻力,清除飛灰過分撥動對后續(xù)除塵器的影響,并可減少每年用于維修的人力及 材料費用,縮短生產(chǎn)停工周期,以及延長兩次檢修之間的運行時間等。
由于SCR脫硝反應(yīng)器內(nèi)的煙氣溫度為300-400℃,煙氣干燥且具有一定的輻射空間,聲波清灰器完夠滿足SCR脫硝反應(yīng)器的清灰需要。從設(shè)備投資成本,運行成本,維護成本以及安全性,可靠性的角度等多方面考慮,聲波清灰器都是SCR脫硝反應(yīng)器適合的清灰技術(shù)。
一 主要脫硝方法及SCR反應(yīng)器布置方式
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。
催化還原法是利用催化劑或高溫等條件來提高,加速煙氣中NOx與還原劑的還原反應(yīng),還原成無污染的氮氣和水,從而達到凈化NOx物。由于脫硝效率高,投資運行成本相對較低,目前催化還原法占主流地位。
SCR反應(yīng)器布置方式為:
將SCR反應(yīng)器布置在省煤器和空氣預(yù)熱器之間,從省煤器來的煙氣溫度一般在300-400℃。這個溫度范圍內(nèi)多數(shù)催化劑具有足夠的活性,煙氣在進入催化反應(yīng)器之前不需要再熱就可以獲得好的脫硝效果。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,也因此使得進入SCR反應(yīng)器內(nèi)的煙氣灰分含量特別高。
二、脫硝聲波清灰技術(shù)工作原理
聲波清灰是以壓縮空氣作為聲波的能源,高強度的鈦金屬膜片在壓縮空氣氣源作用下自激振蕩,并在諧振腔內(nèi)產(chǎn)生諧振,把壓縮空氣勢能轉(zhuǎn)換為低頻聲能,通過空氣介質(zhì)把聲能傳遞到相應(yīng)的積灰點,使聲波對灰渣起到“聲致疲勞”的作用,由于聲波振蕩的反復(fù)作用,施加于灰、渣的擠壓循環(huán)變化的載荷,達到一定的循環(huán)應(yīng)力次數(shù)時,灰、渣的結(jié)構(gòu)因疲勞而破壞,然后因重力、或因流體介質(zhì)媒體將灰渣清除出附著體表面,達到清灰的作用。
三、脫硝催化劑清灰問題
脫硝催化劑是SCR脫硝工藝中的核心技術(shù),也是整個脫硝裝置中關(guān)鍵的部件,催化劑的使用效果及壽命是保證整個SCR系統(tǒng)脫硝性能的基礎(chǔ)。目前火電機組脫硝裝置應(yīng)用多的SCR催化劑主要分為蜂窩式、板式、波紋板式三種。
由于燃煤電廠煙氣中的飛灰含量普遍較高,煙氣進入SCR反應(yīng)器后,在反應(yīng)器的進出口、催化劑表面、內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)表面會產(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。
◆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)部擴散,使催化劑的效能下降。
◆飛灰附著在反應(yīng)器內(nèi)部的其它結(jié)構(gòu)上,時間久了結(jié)為塊狀,降落在催化劑上,會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,同時阻礙了煙氣的流通。
◆SCR反應(yīng)器內(nèi)積灰會增加反應(yīng)器重量及系統(tǒng)中壓力阻力,系統(tǒng)阻力增大對后續(xù)空預(yù)器及除塵器將產(chǎn)生不利影響,使除塵器運行阻力相應(yīng)增大,風(fēng)機功耗增大。
◆積灰的清除耗費不必要的維修人力及材料費用,造成生產(chǎn)停工周期延長,以及兩次檢修之間的運行時間縮短等問題。
因此,為防止SCR反應(yīng)器內(nèi)積灰,需采取有效的清灰方式。
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。蒸汽吹灰器一般為耙式吹灰器,由電機帶動可伸縮,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)生振動力,清除設(shè)備積灰。
四、脫硝聲波清灰技術(shù)特點
針對脫硝反應(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。其聲波頻率遠高于設(shè)備結(jié)構(gòu)的共振頻率,也不會損害催化劑,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,大限度利用催化劑對脫硝反應(yīng)的催化活性。
2、聲波清灰對催化劑沒有任何的毒副作用,長期的運行不會對影響催化劑失效,且沒有對催化劑發(fā)生腐蝕和堵塞的危險。
3、聲波清灰器是非接觸式的清灰方式,對催化劑沒有磨損,可有效延長催化劑使用壽命,并降低SCR的維護成本。
4、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,聲波一旦進入SCR反應(yīng)器內(nèi),通過反射、繞射、透射、折射作用能自動地傳播到需要除灰的空間部位,無需龐大復(fù)雜的伸縮、旋轉(zhuǎn)機構(gòu),所以設(shè)備成本遠低于傳統(tǒng)的除灰器。
5、運行維護費用低。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)聲器的鈦金屬膜片使用壽命一般都在5年以上。
6、對設(shè)備和人體健康安全無傷害。聲波頻率段避開了SCR反應(yīng)器設(shè)備結(jié)構(gòu)的固有震動頻率,因聲波激勵而產(chǎn)生的設(shè)備結(jié)構(gòu)震動很小;不會產(chǎn)生機械磨損。