SCR脱硝装置中的核心是脱硝催化剂,由于催化剂的失活会导致脱硝效率明显下降,催化剂需定期进行更换、再生或处置。脱硝反应器安装在省煤器和空气预热器之间,处于高温高尘区域,这就意味着脱硝流场不均匀、积灰等问题将一直存在。

脱硝催化剂

脱硝催化剂对于流场的敏感程度非常高,这是因为流场将伴随着局部灰分浓度高于催化剂选型时使用的设计值,导致催化剂局部积灰如牛皮癣一样难以根除。脱硝催化剂节距小,本身又比较脆,如果有大颗粒物聚集在催化剂表面,容易形成大面积堆灰和磨损。另外也有这样的经验教训,省煤器灰斗输灰效果不好,将形成催化剂的堆灰,严重者甚至压弯催化剂支撑梁。对于催化剂来说,积灰和磨损是“孪生兄弟”,有积灰必然导致局部区域流速偏大,从而导致磨损。

导致催化剂积灰、磨损的因素

1.大颗粒灰

来自SCR反应器上游的大颗粒灰,包括爆米花灰(硬颗粒)、饼干灰(灰块)、绣皮、杂物等,催化剂的节距有限,这些大颗粒灰往往比催化剂的孔道要大,无法通过催化剂,会在催化剂表面日积月累,最终形成积灰。

2.灰量大

催化剂类型和节距选型时一个重要的参考因素是烟气中的灰分含量,当灰分含量高于设计值,催化剂孔道过灰能力有限,将迅速形成堆灰。这种堆灰特点使整个催化剂层堆灰较为均匀。

3.流场不均导致堆灰

在检查催化剂时,我们往往会发现靠反应器四周的位置经常形成局部堆灰,特别是靠近锅炉侧的位置往往会较为明显。这种现象多数是由于流场不均匀,局部区域流速太低、灰分过大而形成积灰。

机组负荷波动过大,如白天黑夜负荷波动、调峰波动、运行控制的波动、煤质的波动、上游吹灰系统的波动等,会引起烟气流场的波动,瞬时灰分过大而引起积灰,这也是不容忽视的。

解决方案:主要通过优化吹灰系统;调整导流板、优化流场;加装大颗粒物拦截装置,即LPA拦截器;优化省煤器灰斗输灰系统;停炉清灰等方法,提高脱硝系统运行的稳定性,减少脱硝催化剂堆灰磨损等情况出现,提高脱硝催化剂使用寿命。