水泥窑SCR脱硝吹灰方式的选择应用

SCR脱硝工程常用可伸缩的耙式蒸气吹灰器来清除催化剂表面的积灰，其结构为在母管上每隔一定距离（一个行程）开一个支管，支管上开有一定直径（80~150mm）左右的喷射孔；过热蒸气自喷射孔沿烟气流动的方向吹扫催化剂表面的积灰，吹灰器移动一个行程后蒸气吹扫就覆盖了SCR反应器内的整个催化剂表面。图2为耙式蒸气吹灰器安装示意图。

图2耙式蒸汽吹灰器示意图

一般每层催化剂模块的上方都需设置蒸气吹灰器，各层吹灰器的吹扫时间错开，根据实际情况（如压差变化）来增加或减少吹扫次数。耙式蒸气吹灰器的清灰强度大，对于催化剂表面已形成的松散型积灰清除效果良好。但由于催化剂的特殊结构，蒸汽吹灰器存在吹灰死角，对催化剂内部积灰以及SCR反应器边缘积灰的处理效果有所减弱，此外，由于SCR反应器中导流板很难完全纠正烟气流垂直于催化剂表面，导致蒸汽吹灰器对催化剂的磨损不可避免。

3压缩空气吹灰技术

压缩空气吹灰技术工作原理与蒸汽吹灰技术基本相同，喷吹介质为经加热的压缩空气。工作压力一般在0.6Mpa以上。图3所示为德国Mergelstetten水泥厂SCR脱硝系统的压缩空气吹灰系统的催化剂层截面图。该厂的做法是：为了防止催化剂部件的粉尘堆积，在每层催化剂层的上方，安装压缩空气喷吹喷嘴，如图3所示，喷嘴设计成能够在催化剂层整个顶面上反复启动。

由空压机提供热风(>140°C)。压缩空气被设计成从顶层开始自上而下周期性清扫，每个周期持续大约20分钟，即：每个催化剂层每小时清扫3次。

图3压缩空气吹灰系统催化剂层横截面图

水泥窑吹灰器选择与使用

结合水泥窑炉烟尘特性，声波吹灰器难以适应清除水泥窑烟气粉尘量大而又粘性大的特点，蒸汽吹灰和压缩空气吹灰因其较强力清灰的特点，而更加适应水泥窑炉脱硝工程的吹灰需要。由于水泥厂内蒸汽产气量少，采用压缩空气吹灰更为合适，但压缩空气吹灰需要瞬间压缩空气耗量较大，正常达到0.6~1Nm3/s，且吹灰压力需要控制在0.6Mpa以上，现有窑炉的压缩空气量一般难以满足供应吹灰器的需要，因此，一般需要增设空压机，采用周期运行间歇补气的工作方式进行吹灰。

结论

结合水泥窑烟尘特性，水泥窑尾烟尘中CaO等碱/碱土金属含量高，易造成催化剂堵塞和中毒，分析得出声波吹灰、蒸汽吹灰和压缩空气吹灰三种清灰方式中，压缩空气吹灰方式更加适合水泥窑SCR脱硝催化剂的清灰，可联合声波吹灰方式共同进行吹灰。目前，该技术应用尚未成熟，还处于探索和试验阶段。

作者：廖玉云；单位：合肥水泥研究设计院；出处：《四川水泥》杂志

(来源：微信公众号“中国水泥备件网”ID：cement_365)

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