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技術(shù)文章

脫硝聲波清灰器廠家

更新時(shí)間:2019-04-28   點(diǎn)擊次數(shù):2347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(jiǎn)稱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,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(duì)SCR脫硝反應(yīng)器積灰的清除,國(guó)外歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍采用聲波清灰技術(shù),近年來,我國(guó)一些脫硝項(xiàng)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(jìn)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(zhǎng)SCR中催化劑活性和使用壽命,同時(shí)降低系統(tǒng)中壓力阻力,清除飛灰過分撥動(dòng)對(duì)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(fèi)用,縮短生產(chǎn)停工周期,以及延長(zhǎng)兩次檢修之間的運(yùn)行時(shí)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(yùn)行成本,維護(hù)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(wú)污染的氮?dú)夂退?,從而達(dá)到凈化NOx物。由于脫硝效率高,投資運(yùn)行成本相對(duì)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(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(jìn)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(qiáng)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(shì)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(diǎn),使聲波對(duì)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(dá)到一定的循環(huán)應(yīng)力次數(shù)時(shí),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(dá)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(gè)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(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(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。
     ◆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。
     ◆飛灰附著在反應(yīng)器內(nèi)部的其它結(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。
     ◆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)行阻力相應(yīng)增大,風(fēng)機(jī)功耗增大。
     ◆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。
     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(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。
 
四、脫硝聲波清灰技術(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,大限度利用催化劑對(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)影響催化劑失效,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)地傳播到需要除灰的空間部位,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)聲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)的固有震動(dòng)頻率,因聲波激勵(lì)而產(chǎn)生的設(shè)備結(jié)構(gòu)震動(dòng)很小;不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損。

 


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