使用SCR脫硝催化劑后,鍋爐燃燒產生的灰粒隨煙氣流動至催化劑表面, 細小的灰粒在層流狀態(tài)下聚集于SCR反應器的上游部位, 凝聚并最終掉落到催化劑表面, 形成搭橋、堵塞。松散型積灰主要受重力、范德華力、表面張力作用, 不受化學力作用。

由于流經(jīng)脫硫催化劑蜂窩狀結構的煙氣受到催化劑層支撐梁的阻擋,使煙氣流速降低,且支撐梁下形成了局部的煙氣渦流區(qū),使煙氣中的粉塵沉降堆積在催化劑表面,從而逐漸形成大量積灰。脫硝積灰堵塞后引起部分催化劑無法參與脫硝反應和通流煙氣,使脫硝裝置反應效率降低和局部煙氣流速增大。

SCR脫硝催化劑

為保證脫硝出口NOx在要求范圍內,勢必增加氨的投入,最終造成氨逃逸的增加。脫硝裝置局部煙氣流速增加將造成催化劑局部沖刷破損而形成煙氣走廊,引起未反應的氨大量進入下游空預器中。逃逸的氨進入空預器中低溫端后將形成硫酸氫銨結露而造成空預器的嚴重堵塞。

催化劑表面大量積灰不能得到及時清除時,催化劑微孔將逐漸被堵死,形成催化劑物理失效,造成催化劑使用壽命大幅縮短。

為應對上述問題,業(yè)內往往對吹灰系統(tǒng)進行改造或對脫硝流場進行優(yōu)化。

高聲強聲波是一種機械波,空氣中的聲波使空氣分子產生振動,在邊界層振動的空氣分子帶動相鄰的介質分子振動,并產生兩種效果,一種是聲能透射到相鄰介質中使介質中形成固體聲波,另一種由于空氣分子與相鄰介質分子之間的粘滯力,聲波相當于施加給相鄰介質一個作用力,使表面介質分子被聲波來回推拉。若吹灰頻率與灰垢共振頻率一致,將會產生共振效應,這兩種效果將更加明顯。

在高聲強聲波發(fā)聲器除垢過程中,第一種固體聲波是固體中微小質量的振動,在高強聲壓下,高強度聲波能量將被灰渣顆粒吸收,使其灰渣表面發(fā)生形變、疏松、破碎。這個逐漸變化的過程是灰渣積累吸收聲能的過程,一旦灰渣表面產生微小裂隙,聲波便沿著裂隙將振動狀態(tài)傳入,進而發(fā)生結渣顆粒與受熱面剝離的現(xiàn)象。第二種效果使附著在換熱器表面的硬垢被來回地推拉,使其不斷地壓縮和伸張因為聲波對表面硬垢的反復作用,每秒鐘達數(shù)十次到數(shù)百次,使其因聲疲勞而斷裂,并逐步松動、脫落。

脫硝裝置在加裝了磁調頻高聲強聲波發(fā)聲器后,可避免脫硝系統(tǒng)積灰堵塞問題,預計可達到以下效果:

保證催化劑的通暢,同時減輕了空預器堵塞壓力,將使引風機和一次風機電流降低,節(jié)約廠用電。

采用高強聲波吹灰后,提高了吹灰效率,保證了催化劑在較長時間內保持潔凈,延緩了催化劑的衰老進程,減少了催化劑更新的費用。

減輕SCR的堵塞,減少了停爐清灰的情況節(jié)約檢修費用。

提高了機組運行穩(wěn)定性和安全性、提高鍋爐熱效率,降低鍋爐煤耗。