脫硝鍋爐膜片式聲波吹灰器SCR SNCR脫硝清灰器

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技術(shù)，取得了理想的效果。

SCR 脫硝反應(yīng)器專用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，清除飛灰過分波動對后續(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，聲波清灰器能夠滿足 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，聲波清灰都是SCR 脫硝反應(yīng)器的清灰技術(shù)。

0 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 物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。

0 二、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最關(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)用最多的

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。

0 三、脫硝專用聲波清灰技術(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。

◆聲波清灰器發(fā)聲原理圖

◆聲波清灰作用示意圖

0 四、脫硝專用聲波清灰技術(shù)特點

針對脫硝反應(yīng)器開發(fā)的專用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，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。

五、型號、技術(shù)參數(shù)

外形尺寸：

技術(shù)參數(shù)

0 應(yīng)用場合

用于余熱鍋爐及煤氣換熱器、布袋除塵器。

0 產(chǎn)品用途

用于鍋爐系統(tǒng)預(yù)熱器、省煤器、熱交換器，取代原有蒸汽吹灰系統(tǒng)，延長熱交換器壽命，有效清除熱交換器表面積灰，提高熱交換交率，助燃、節(jié)能。

◆安裝方式

0 側(cè)裝式

設(shè)備側(cè)壁開孔尺寸為Ф465。ETSQ-75W 型聲波清灰器的安裝套尺寸為

Ф460Ч450，與設(shè)備側(cè)壁為插入式焊接，如下圖所示。

選型說明

1. 每臺聲波清灰器出廠時均配帶氣路控制箱 1 臺、連接軟管 1 件及安裝

附件等1 套。

2. DN25（1″）鋼管及控制電纜(RVV2Ч1.0)由用戶自備，長度視現(xiàn)場安裝距離確定。

3. 根據(jù)聲波清灰器的數(shù)量確定電控單元的型號。

◆型號、參數(shù)

◆作用范圍

由于需依靠聲音能量使反應(yīng)器內(nèi)灰塵顆粒產(chǎn)生振動而清灰，必須采用特定頻率的某些聲強，較低的頻率意味著有更大的清潔區(qū)域，具有更低頻率的聲波清灰裝置可提供更大的有效清灰范圍。