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脱硝系统清灰问题及解决方案

发布时间:2015-08-03   点击次数:2379次

一 国内主要应用的脱硝方法

  火电厂的脱硝控制技术方式一般有燃烧控制脱硝和烟气脱硝等。烟气脱硝技术按其作用原理不同,可分为吸收,吸附和催化还原等三类。

  催化还原法又根据是否采用催化剂分为选择性催化还原法(简称SCR)和选择性非催化还原法(简称SNCR)

  选择性催化还原法(SCR),具有对炉膛影响小,脱硝效率高,氨逃逸率低等优点,在工业上得到了广泛应用,是目前用于固定源NOx治理的一种的脱硝工艺。

二 SCR反应器的布置方式

高灰分烟气段布置(高温高尘)

高灰分烟气段布置(高温高尘)是将SCR反应器布置在省煤器和空气预热器之间,从省煤器来的烟气温度一般在300-400℃。这个温度范围内多数催化剂具有足够的活性,烟气在进入催化反应器之前不需要再热就可获得好的脱硝效果。目前,绝大多数燃煤电厂SCR装置都是采用这一方式布置的,也因此使得进入SCR反应器内的烟气灰分含量特别高。

三 脱硝系统存在的问题

  由于燃煤电厂烟气中的飞灰含量普遍较高,烟气进入SCR反应器后,在反应器的进出口,催化剂表面,内部钢结构表面会产生不同程度的积灰。积灰的危害主要表现在降低催化剂效能,阻滞烟气流通,增加反应器重量以及系统阻力等。

1 飞灰附着在催化剂的表面,飞灰中的CaO与SO3反应生成CaSO4,催化剂表面被CaSO4包围,将催化剂与烟气隔绝开,阻止了反应物向催化剂表面及内部扩散,使催化剂的效能下降。

2 飞灰附着在反应器内部的其他结构上,时间久了结为块状,降落在催化剂上,会堵塞催化剂表面的小孔,引起催化剂钝化,同样影响催化剂效能的发挥,同时阻碍了烟气的流通。

3 SCR反应器内积灰会增加反应器重量及系统中压力阻力,系统阻力增大对后续空预器及除尘器将产生不利影响,使除尘器运行组里相应增大,风机功耗增大。

4 积灰的清除耗费不必要的维修人力及材料费用,造成生产停工周期延长,以及两次检修之间的运行时间缩短等问题。

因此,为防止SCR反应器内积灰,需采取有效的清灰方式。

四 催化剂种类及清灰方式

脱硝催化剂是SCR脱硝工艺中的核心技术,也是整个脱硝装置中zui关键的部件,催化剂的使用效果及寿命是保证整个SCR系统脱硝性能的基础。目前火电机组脱硝装置应用zui多的SCR催化剂主要分为蜂窝式,板式,波纹板式三种。

  不论SCR催化剂是蜂窝式或板式,波纹状,其成分都基本相似,在实际的SCR装置运行中,都存在由于烟气中碱金属与催化剂的烧结,催化剂孔的堵塞,催化剂的腐蚀,水蒸气的凝结,灰尘的沉积造成催化剂活性降低,甚至失效,都需要可靠的清灰措施,需要安装清灰设备来从根本上解决问题。

  目前,SCR装置中主要有2种清灰方式,一种是蒸汽吹灰,一种是声波清灰。蒸汽吹灰器一般为靶式吹灰器,由电机带动可伸缩,介质为高压蒸汽。声波清灰是通过发射低频,高能声波,在清灰过程中产生振动力,清除设备积灰。

脱硝声波清灰器的技术特点

  针对脱硝反应器开发的声波清灰器可使堆积在催化剂表面的粉尘松脱,这样气流就可以将粉尘带走。其声波频率远高于设备结构的共振频率,也不会损害催化剂,经常开启声波清灰装置,可以使催化剂免于堵塞,通过合理安排声波清灰的周期,灰量处于稳定的低水平,其技术特点如下:

1.声波清灰是预防性的清灰方式,阻止灰渣在催化剂表面形成堆积,保持催化剂的连续清洁,zui大限度,的利用催化剂对脱硝反应的催化活性。

2.声波清灰对催化剂没有任何的毒副作用,长期的运行不会对催化剂造成影响,且没有对催化剂发生腐蚀和堵塞的危险。

3.声波清灰器是非接触式的清灰方式,对催化剂没有磨损,可有效延长催化剂的使用寿命,并降低SCR的维护成本。

4.设备结构简单,声波一旦进入SCR反应器内,通过反射,绕射,透射,折射作用能自动地传播到需要清灰的空间部位,无需庞大复杂的伸缩,旋转机构,所以设备成本远低于传统的除灰器。

5.运行维护费用低。声波清灰器没有旋转部件,设备本体为不锈钢材质,使用寿命在30年以上,发生器的钛金属膜片使用寿命一般都在5年以上。

6.对设备和人体健康安全无伤害。声波频率段避开了SCR反应器设备结构的固有振动频率,因声波激励而产生的设备结构振动很小,不会产生机械磨损。

 

 

 


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