声波吹灰器与蒸汽吹灰器在SCR反应器中的应用与经济性分析(摘要))

声波吹灰器与蒸汽吹灰器

在SCR的应用和经济性比较分析（摘要）

1．工作原理比较

1.1声波吹灰器工作原理

声波吹灰器（膜片式）是利用金属膜片在压缩空气的作用下产生声波,高响度声波对积灰产生高加速度剥离作用和振动疲劳破碎作用，积灰产生松动而落下。

1.2蒸汽吹灰器工作原理

蒸汽吹灰器是利用高压蒸汽的射流冲击力清除设备表面上的积灰。

1.3原理比较

声波吹灰技术是利用声波发声器,把调制高压气流而产生的强声波,馈入反应器空间内。由于声波的全方位传播和空气质点高速周期性振荡,可以使表面上的灰垢微粒脱离催化剂,而处于悬浮状态,以便随烟气流带走。声波除灰的机理是“波及”,吹灰器输出的能量载体是“声波”,通过声场与催化剂表面的积灰进行能量交换,从而达到清除灰渣的效果,作用力为“交流”量。而传统的高压蒸汽吹灰器，是“触及”的方法,输出的能量载体是“蒸汽射流”,靠“蒸汽射流”的动量直接打击催化剂表面上的灰尘,使之脱落,作用力为“直流”量。就“直流”与“交流”对比而言,“交变”的作用力应更容易使灰渣脱落。

2．在SCR应用技术特点分析

2.1对催化活性影响

声波吹灰器是预防性的吹灰方式，阻止灰粉在催化剂表面形成堆积，而蒸汽吹灰是待灰形成一定的厚度后，再进行吹扫清除。声波吹灰器能够保持催化剂的连续清洁，最大限度、最好的利用催化剂对脱硝反应的催化活性。

2.2对催化剂的寿命影响

经试验和现场测试证明声波吹灰器对催化剂没有任何的毒副作用，蒸汽吹灰方式由于湿度的影响，长期的运行对催化剂的失效影响很大，有对催化剂发生腐蚀和堵塞的危险，另外，通过国外部分案例分析表明，在高CaO煤项目中采用蒸汽吹灰器比采用声波吹灰器更容易发生催化剂钙中毒现象。

声波吹灰器对催化剂没有磨损，延长催化剂使用寿命，是非接触式的清灰方式，降低SCR 的维护成本。蒸汽吹灰方式依靠机械的蒸汽的冲击力来实现清灰，高速的蒸汽流夹杂着粉尘，对催化剂的表面磨损非常厉害，导致催化剂的使用寿命缩短，维护成本变高。

2.3吹灰覆盖范围

声波吹灰器不存在清灰死角问题，声波吹灰器由于是依靠非接触式的声波，实现灰尘从结构表面脱落而被烟气带走，声波在结构的表面能来回的反射及衍射，从而不存在死角，清灰非

常彻底。蒸汽吹灰方式依靠的是机械的蒸汽的冲击力来实现清灰，在蒸汽流的末端，蒸汽的冲击力衰减大，吹灰效果很差，导致局部积灰严重，存在清灰死角。

3．在SCR应用的经济性分析

以一期两台1000MW机组SCR项目为例，对SCR吹灰器进行设备、安装、运行、维护等费用的经济性比较。

工程共2台锅炉，每台锅炉设2台SCR反应器，催化剂3层（2+1）。SCR反应器长宽尺寸为18000mm×12000mm，在18000mm侧设计安装吹灰器。其中声波清灰器按原装进口设备，蒸汽吹灰器按国外技术国内制造设备进行造价比较。

4．声波吹灰器应用实例

4.1声波吹灰器在美国SCR项目的应用

据统计，从1999年以来，美国新建的96个SCR项目中，有67个项目采用声波吹灰，有29个项目采用蒸汽吹灰；而到了2004年，所有的96个项目中，只有2个电厂还在继续使用蒸汽吹灰，其他项目都改成了声波吹灰，而值得一提的是所有67个声波吹灰项目中，没有一个项目改成蒸汽吹灰。

4.2 GE声波吹灰器在中国大陆燃煤电厂SCR中的应用（部分）

4.2.1国华太仓电厂（２Ｘ６００ＭＷ）（已运行）

4.2.2国华宁海电厂（１Ｘ６００ＭＷ）（已运行）

4.2.3大唐乌沙山电厂（２Ｘ６００ＭＷ）（已运行）

4.2.4国华三河电厂（２Ｘ3００ＭＷ）

4.2.5大唐高井电厂（６Ｘ１００－２００ＭＷ）

4.2.6华能北京热电厂（北京高碑店电厂）（２Ｘ２００ＭＷ）

4.2.7山西漳山电厂（２Ｘ６００ＭＷ）

4.2.8北仑电厂（２Ｘ１０００ＭＷ）

4.3改造案例

美国DUKE能源公司一台1080MW燃煤机组，一炉2台SCR反应器。每台反应器的尺寸为14m×14.8m。SCR项目总包商是巴布科克电力公司，采用美国康宁蜂窝式催化剂，初始采用耙式蒸汽吹灰器。SCR反应器在2003年夏季投运，催化剂受到了积灰的困扰，2004年秋，在1#SCR反应器用声波清灰器代替原来蒸汽吹灰，效果良好，2004年底，将所有蒸汽吹灰器停运，全部改造为声波吹灰器作为SCR的吹灰系统。

5．结语

SCR反应器内的烟气温度为280℃—420℃，烟气干燥，灰分不会发生板结，经过数年的运行经验，声波吹灰器完全能够满足SCR反应器的吹灰需要。无论从安全性、可靠性的角度，还是从节能、设备投资成本、运行成本、维护成本等方面考虑，声波吹灰都是SCR 系统最优化的吹灰技术。