脫硝聲波吹灰器積灰治理與研究

馬洋+范田飛

摘要：機(jī)組進(jìn)行脫硝改造后，主要是采用聲波吹灰器對(duì)催化劑進(jìn)行吹灰，以保證催化劑的清潔，確保脫硝效果。聲波吹灰器在脫硝中起著重要作用，目前聲波吹灰器主要缺陷集中在膜片磨損和傳導(dǎo)段積灰，影響聲波吹灰器的正常發(fā)聲，本文主要對(duì)傳導(dǎo)段及套筒段積灰進(jìn)行分析并提出可行的解決辦法。

關(guān)鍵詞：脫硝；聲波吹灰器；積灰；密封

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.187

1概述

機(jī)組進(jìn)行脫硝改造后，主要是采用聲波吹灰器對(duì)催化劑進(jìn)行吹灰，以保證催化劑的清潔，確保脫硝效果。脫硝聲波吹灰器原理是利用金屬膜片在壓縮空氣作用下產(chǎn)生高響度聲波，聲波對(duì)積灰產(chǎn)生高加速度剝離作用和振動(dòng)疲勞破碎作用，聲波以直射、滲透、反射、繞射等作用于催化劑表面積灰，反復(fù)進(jìn)行，然后熱煙氣流將其帶走，從而達(dá)到吹灰效果，使催化劑表面處于“清潔”狀態(tài)，聲波吹灰器使用的氣源并不進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，產(chǎn)生聲音后，壓縮空氣由排氣孔（消音器）排出。聲波吹灰器主要是對(duì)飛灰及灰粒降低附著性及粘性，本身不具備推動(dòng)灰的能力，主要通過(guò)煙氣流動(dòng)將積灰?guī)ё?，其本身也不?huì)對(duì)煙氣流場(chǎng)帶來(lái)直接影響。聲波吹灰器主要由供氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、發(fā)聲系統(tǒng)組成。發(fā)聲系統(tǒng)含發(fā)聲頭、傳導(dǎo)段兩部分，傳導(dǎo)段分為傳導(dǎo)段、套筒段，其中傳導(dǎo)段分為傳導(dǎo)B段及喇叭段，發(fā)聲頭負(fù)責(zé)聲音的產(chǎn)生，傳導(dǎo)段用于聲音的傳遞及擴(kuò)放。

2脫硝聲波吹灰器異常對(duì)脫硝的影響

脫硝投運(yùn)后，清除催化劑表面積灰，保證催化劑活性是脫硝穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。運(yùn)行中，煙氣攜帶大量灰分，吹灰設(shè)備故障，造成脫硝系統(tǒng)催化劑板結(jié)、致使催化劑中毒，影響催化劑的活性和使用壽命，堵灰造成系統(tǒng)阻力升高、吸風(fēng)機(jī)電耗增大、催化劑催化效率下降，噴氨量增加，硫酸氫銨產(chǎn)生量增加，造成空預(yù)器板結(jié)堵塞以致機(jī)組停運(yùn)。

3脫硝聲波吹灰器缺陷及原因分析

（1）發(fā)聲異常。脫硝聲波吹灰器通過(guò)聲波的方式作用于積灰表面。正常發(fā)聲聲波頻率為75HZ，分貝為147db，應(yīng)是低沉、低悶的聲音，聲音高低均不會(huì)影響聲波吹灰器清灰效果。若是壓縮空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、氣源壓力不穩(wěn)、發(fā)聲頭配合間隙增大、膜片缺陷、系統(tǒng)漏氣等，均會(huì)導(dǎo)致不發(fā)聲或者發(fā)聲為尖銳刺耳聲和破音，均會(huì)影響正常吹灰。

（2）傳導(dǎo)段堵塞。脫硝聲波吹灰器喇叭段與脫硝反應(yīng)器煙道壁處于同一平面，當(dāng)反應(yīng)器煙道內(nèi)部存在流場(chǎng)不均時(shí)，大量的飛灰進(jìn)入喇叭段，長(zhǎng)時(shí)間后積灰堵塞喇叭段，影響聲波吹灰器聲波的傳遞，聲波吹灰器吹灰功能喪失，影響脫硝運(yùn)行。

（3）套筒段堵塞。運(yùn)行中，由于煙氣流場(chǎng)不均，飛灰從喇叭口與套筒縫隙處擴(kuò)散進(jìn)入套筒段及傳導(dǎo)B段，導(dǎo)致整個(gè)傳導(dǎo)段以及喇叭段與套筒間隙積灰加劇，同時(shí)壓縮空氣內(nèi)部水分被灰分吸收附著在傳導(dǎo)B段管壁上，隨灰粒增多，板結(jié)不斷加劇造成傳導(dǎo)段堵塞，削弱聲波的正常傳導(dǎo)，從而降低清灰效果。

4研究及治理措施

（1）氣源支路加裝過(guò)濾調(diào)壓閥。脫硝聲波吹灰器氣源要求為壓力0.6-0.8MPa，儀用壓縮空氣，含油量≤10mg/m³，露點(diǎn)≤-40℃，運(yùn)行期間，出現(xiàn)因系統(tǒng)氣壓不穩(wěn)造成聲波吹灰器發(fā)聲異常，設(shè)備安裝時(shí)，在脫硝聲波吹灰器氣源母管加裝調(diào)壓閥，因整個(gè)壓縮空氣管路復(fù)雜，造成氣壓不穩(wěn)，空氣進(jìn)入氣源支路后，壓縮空氣冷凝，冷凝水對(duì)吹灰器膜片造成損傷，影響設(shè)備使用壽命。在每臺(tái)聲波吹灰器氣源管道支管加裝過(guò)濾調(diào)壓閥，確保單臺(tái)設(shè)備壓力穩(wěn)定的同時(shí)過(guò)濾空氣中的水分，能夠保證干燥、氣壓穩(wěn)定的壓縮空氣。

（2）傳導(dǎo)段積灰治理的研究。

1）傳導(dǎo)段B段加裝吹掃裝置。從單臺(tái)聲波吹灰器氣源支管隔離門(mén)后加裝變徑三通連接氣源軟管，在發(fā)聲頭與B段間加裝短接（使用法蘭連接），短接上加裝氣動(dòng)球閥及電磁閥進(jìn)行控制，氣源軟管與氣動(dòng)球閥及電磁閥連接，該方案通過(guò)間斷或不間斷的釋放壓縮空氣將喇叭段內(nèi)的積灰吹掃出去，避免積灰附著在傳導(dǎo)段。

2）喇叭段加裝氣簾密封。通過(guò)分析，自行設(shè)計(jì)密封氣簾，使用壓縮空氣簾對(duì)飛灰進(jìn)行隔離，既能保證聲波傳播，又能有效隔離飛灰進(jìn)入。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及設(shè)計(jì)圖紙，在喇叭段加裝吹掃裝置，因引入壓縮空氣，為避免壓縮空氣吹掃過(guò)程中形成結(jié)露在喇叭段形成板結(jié)，吹掃管道呈蝸旋形狀盤(pán)繞在喇叭段外殼，利用脫硝系統(tǒng)內(nèi)的煙氣煙溫自加熱吹掃管道內(nèi)的壓縮空氣，同時(shí)考慮到吹掃介質(zhì)的壓力較高，在吹掃管道上加裝調(diào)壓閥，壓力初定為0.2MPa，吹掃介質(zhì)進(jìn)入喇叭段上部，按照三個(gè)方向進(jìn)入，形成氣簾進(jìn)行密閉。

（3）套筒段積灰治理的研究。針對(duì)套筒內(nèi)部積灰問(wèn)題，飛灰通過(guò)喇叭段與套筒段安裝間隙自由擴(kuò)散進(jìn)入，安裝說(shuō)明書(shū)明確規(guī)定：禁止將喇叭段與套筒焊接，要保證喇叭段能夠有效震動(dòng)，以便對(duì)聲音擴(kuò)放。通過(guò)充分討論，提出加裝密封膠條、羊毛氈，密封風(fēng)等方案，考慮聲波吹灰器發(fā)聲問(wèn)題以及密封風(fēng)用量、密封風(fēng)布置等問(wèn)題，方案均失敗。我們發(fā)現(xiàn)硅酸鋁柔性密封能夠完全滿(mǎn)足我們的需要，在喇叭段尾部加裝硅酸鋁柔性密封條，密封條厚40mm，寬8cm，既能起到密封作用，同時(shí)又能保證喇叭段的震動(dòng)。

5結(jié)束語(yǔ)

（1）鍋爐脫硝投運(yùn)后，如何保證脫硝催化劑的活性，延長(zhǎng)催化劑的使用壽命，脫硝主要輔助設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行占有較大比重，通過(guò)對(duì)脫硝聲波吹灰器的改進(jìn)，能確保脫硝聲波吹灰器及脫硝系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)能降低日常維護(hù)費(fèi)用。

（2）脫硝聲波吹灰器積灰的治理，降低了設(shè)備缺陷，保證了脫硝催化劑的使用壽命，降低了吸風(fēng)機(jī)的電耗，降低了空預(yù)器壓差，提高了環(huán)保設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性及機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)性。