SCR脫硝裝置中的核心是脫硝催化劑,由于催化劑的失活會導致脫硝效率明顯下降,催化劑需定期進行更換、再生或處置。脫硝反應器安裝在省煤器和空氣預熱器之間,處于高溫高塵區域,這就意味著脫硝流場不均勻、積灰等問題將一直存在。

脫硝催化劑

脫硝催化劑對于流場的敏感程度非常高,這是因為流場將伴隨著局部灰分濃度高于催化劑選型時使用的設計值,導致催化劑局部積灰如牛皮癬一樣難以根除。脫硝催化劑節距小,本身又比較脆,如果有大顆粒物聚集在催化劑表面,容易形成大面積堆灰和磨損。另外也有這樣的經驗教訓,省煤器灰斗輸灰效果不好,將形成催化劑的堆灰,嚴重者甚至壓彎催化劑支撐梁。對于催化劑來說,積灰和磨損是“孿生兄弟”,有積灰必然導致局部區域流速偏大,從而導致磨損。

導致催化劑積灰、磨損的因素

1.大顆粒灰

來自SCR反應器上游的大顆粒灰,包括爆米花灰(硬顆粒)、餅干灰(灰塊)、繡皮、雜物等,催化劑的節距有限,這些大顆粒灰往往比催化劑的孔道要大,無法通過催化劑,會在催化劑表面日積月累,最終形成積灰。

2.灰量大

催化劑類型和節距選型時一個重要的參考因素是煙氣中的灰分含量,當灰分含量高于設計值,催化劑孔道過灰能力有限,將迅速形成堆灰。這種堆灰特點使整個催化劑層堆灰較為均勻。

3.流場不均導致堆灰

在檢查催化劑時,我們往往會發現靠反應器四周的位置經常形成局部堆灰,特別是靠近鍋爐側的位置往往會較為明顯。這種現象多數是由于流場不均勻,局部區域流速太低、灰分過大而形成積灰。

機組負荷波動過大,如白天黑夜負荷波動、調峰波動、運行控制的波動、煤質的波動、上游吹灰系統的波動等,會引起煙氣流場的波動,瞬時灰分過大而引起積灰,這也是不容忽視的。

解決方案:主要通過優化吹灰系統;調整導流板、優化流場;加裝大顆粒物攔截裝置,即LPA攔截器;優化省煤器灰斗輸灰系統;停爐清灰等方法,提高脫硝系統運行的穩定性,減少脫硝催化劑堆灰磨損等情況出現,提高脫硝催化劑使用壽命。