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生高響度聲波，聲波對積灰產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，聲波吹灰器使用的氣源并不進入設備內部，產生聲音后，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帶走，其本身也不會對煙氣流場帶來直接影響。聲波吹灰器主要由供氣系統、控制系統、發聲系統組成。發聲系統含發聲頭、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，發聲頭負責聲音的產生，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。若是壓縮空氣質量不達標、氣源壓力不穩、發聲頭配合間隙增大、膜片缺陷、系統漏氣等，均會導致不發聲或者發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，出現因系統氣壓不穩造成聲波吹灰器發聲異常，設備安裝時，在脫硝聲波吹灰器氣源母管加裝調壓閥，因整個壓縮空氣管路復雜，造成氣壓不穩，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壓閥，確保單臺設備壓力穩定的同時過濾空氣中的水分，能夠保證干燥、氣壓穩定的壓縮空氣。

（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。根據現場及設計圖紙，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，利用脫硝系統內的煙氣煙溫自加熱吹掃管道內的壓縮空氣，同時考慮到吹掃介質的壓力較高，在吹掃管道上加裝調壓閥，壓力初定為0.2MPa，吹掃介質進入喇叭段上部，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。我們發現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，提高了環保設備的運行穩定性及機組的安全經濟性。