脫硝聲波吹灰器積灰治理與研究

馬洋+范田飛

摘要：機組進行脫硝改造后，主要是采用聲波吹灰器對催化劑進行吹灰，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段積灰，影響聲波吹灰器的正常發(fā)聲，本文主要對傳導段及套筒段積灰進行分析并提出可行的解決辦法。

關鍵詞：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

機組進行脫硝改造后，主要是采用聲波吹灰器對催化劑進行吹灰，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，聲波對積灰產(chǎn)生高加速度剝離作用和振動疲勞破碎作用，聲波以直射、滲透、反射、繞射等作用于催化劑表面積灰，反復進行，然后熱煙氣流將其帶走，從而達到吹灰效果，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入設備內(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飛灰及灰粒降低附著性及粘性，本身不具備推動灰的能力，主要通過煙氣流動將積灰?guī)ё撸浔旧硪膊粫煔饬鲌鰩碇苯佑绊?。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、傳導段兩部分，傳導段分為傳導段、套筒段，其中傳導段分為傳導B段及喇叭段，發(fā)聲頭負責聲音的產(chǎn)生，傳導段用于聲音的傳遞及擴放。

2脫硝聲波吹灰器異常對脫硝的影響

脫硝投運后，清除催化劑表面積灰，保證催化劑活性是脫硝穩(wěn)定運行的關鍵。運行中，煙氣攜帶大量灰分，吹灰設備故障，造成脫硝系統(tǒng)催化劑板結、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、吸風機電耗增大、催化劑催化效率下降，噴氨量增加，硫酸氫銨產(chǎn)生量增加，造成空預器板結堵塞以致機組停運。

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，應是低沉、低悶的聲音，聲音高低均不會影響聲波吹灰器清灰效果。若是壓縮空氣質(zhì)量不達標、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，均會導致不發(fā)聲或者發(fā)聲為尖銳刺耳聲和破音，均會影響正常吹灰。

（2）傳導段堵塞。脫硝聲波吹灰器喇叭段與脫硝反應器煙道壁處于同一平面，當反應器煙道內(nèi)部存在流場不均時，大量的飛灰進入喇叭段，長時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，影響脫硝運行。

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

4研究及治理措施

（1）氣源支路加裝過濾調(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≤-40℃，運行期間，出現(xiàn)因系統(tǒng)氣壓不穩(wěn)造成聲波吹灰器發(fā)聲異常，設備安裝時，在脫硝聲波吹灰器氣源母管加裝調(diào)壓閥，因整個壓縮空氣管路復雜，造成氣壓不穩(wěn)，空氣進入氣源支路后，壓縮空氣冷凝，冷凝水對吹灰器膜片造成損傷，影響設備使用壽命。在每臺聲波吹灰器氣源管道支管加裝過濾調(diào)壓閥，確保單臺設備壓力穩(wěn)定的同時過濾空氣中的水分，能夠保證干燥、氣壓穩(wěn)定的壓縮空氣。

（2）傳導段積灰治理的研究。

1）傳導段B段加裝吹掃裝置。從單臺聲波吹灰器氣源支管隔離門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），短接上加裝氣動球閥及電磁閥進行控制，氣源軟管與氣動球閥及電磁閥連接，該方案通過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段。

2）喇叭段加裝氣簾密封。通過分析，自行設計密封氣簾，使用壓縮空氣簾對飛灰進行隔離，既能保證聲波傳播，又能有效隔離飛灰進入。根據(jù)現(xiàn)場及設計圖紙，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程中形成結露在喇叭段形成板結，吹掃管道呈蝸旋形狀盤繞在喇叭段外殼，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)進入喇叭段上部，按照三個方向進入，形成氣簾進行密閉。

（3）套筒段積灰治理的研究。針對套筒內(nèi)部積灰問題，飛灰通過喇叭段與套筒段安裝間隙自由擴散進入，安裝說明書明確規(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，以便對聲音擴放。通過充分討論，提出加裝密封膠條、羊毛氈，密封風等方案，考慮聲波吹灰器發(fā)聲問題以及密封風用量、密封風布置等問題，方案均失敗。我們發(fā)現(xiàn)硅酸鋁柔性密封能夠完全滿足我們的需要，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，同時又能保證喇叭段的震動。

5結束語

（1）鍋爐脫硝投運后，如何保證脫硝催化劑的活性，延長催化劑的使用壽命，脫硝主要輔助設備的安全穩(wěn)定運行占有較大比重，通過對脫硝聲波吹灰器的改進，能確保脫硝聲波吹灰器及脫硝系統(tǒng)的正常運行，同時能降低日常維護費用。

（2）脫硝聲波吹灰器積灰的治理，降低了設備缺陷，保證了脫硝催化劑的使用壽命，降低了吸風機的電耗，降低了空預器壓差，提高了環(huán)保設備的運行穩(wěn)定性及機組的安全經(jīng)濟性。