中国SCR脱硝反应器积灰研究分析及对应解决方案

2.1.2 LPA大颗粒格栅的典型安装位置

目前国内电站燃煤锅炉省煤器出口普遍设置收尘灰斗，也有一些锅炉不设灰斗但是设计了脱硝灰斗。LPA大颗粒格栅一般设计放在省煤器出口灰斗上方，这种设计必须经过专业的CFD模拟计算，既能保证足够的透气能力，还要保证阻力增加不至于太多，同时还要考虑到LPA大颗粒格栅自清洁及合理的使用面积及成本等问题。需要补充说明的是LPA大颗粒格栅拦截的大颗粒灰的数量一般没有我们想象的那么多，因此，对原有的灰斗基本不用做改造，输灰系统的输灰量也不会有明显的增加。

图7 常见的3种形式的LPA大颗粒格栅安装形式

2.1.2 LPA大颗粒格栅的防磨设计

通过上述说明看得出，LPA大颗粒格栅的安装位置在锅炉尾部省煤器出口到脱硝反应器入口，这段烟气流速一般在20m/s-25m/s甚至更高，因此必须要考虑格栅的防磨设计，否则直接影响格栅的使用寿命。

国外有部分公司和国内部分公司都采用金属网+防磨涂层的技术来解决磨损的问题，但是经过多个项目的应用，这种传统解决防磨的技术使用寿命一般不超过3年，美国IGS公司提供的一种NoNOxTM的专利电喷涂技术进行防磨处理，使用寿命大幅增加，寿命达到7-8年，现在美国已经改造了很多其他公司的LPA格栅，并且逐渐成为欧美很多国家解决LPA大颗粒的标准设备。

综上几点，LPA大颗粒格栅的安装位置，防磨设计其实还包括格栅的开孔形式及开孔率等等几个因素是决定LPA大颗粒格栅能否长期稳定有效的拦截大颗粒灰的关键之处还必须要选择一个有CFD设计能力及工程使用经验的公司来有针对性的每个项目进行有针对性的设计才能保证真正拦截大颗粒灰。

图8 美国IGS公司NoNOxTM专利电喷涂技术生产的LPA大颗粒格栅照片

2.2 如何解决流场分布、灰分场分布不均及低负荷运行等引起的局部积灰问题

无论是由于烟气流场不好，灰分场分布不好及低负荷运行造成的结果都一样，那就是SCR反应器入口烟道，导流板，整流格栅，催化剂表面等区域出现低流速区，低流速区就意味着灰分容易堆积，如果再碰上灰分粘性等因素自然就容易引起严重的积灰。

需要特别指出的两条是：

1)在中国境内很多SCR脱硝反应器的流场不均并不是由于原始SCR工程公司设计不好，而是因为在实际运行过程中，烟气中的粉尘粘或低负荷造成的导流板及整流格栅积灰，导致流场设计完全不能按设计工况运行，从而导致流场进一步恶化，从而导致严重的积灰情况。

2)灰分场不好有的时候还会有在反应器内的钢梁等大结构件表面的堆灰，由于低负荷到高负荷运行出现瞬间的坍塌灰或由于部分板结挂灰超过自身重量掉落的灰，都是造成灰分场不好引起积灰；

因此，如何找到有效的方法让烟气流场按原有CFD设计工况运行是关键，本文结合国外的技术经验，提出采用新型空气炮设备加辅助格栅来解决这个积灰问题。

2.2.1 空气炮的清灰原理

空气炮是利用空气动力学原理，工作介质为压缩空气，由储气罐差压装置和实现自动控制的喷发控制机构、瞬间将空气压力能转变成空气射流动力能，可以产生强大的冲击力，是一种清洁、无污染、低耗能的理想清堵吹灰设备。

图9 空气炮清灰原理图

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