SCR脱硝精准喷氨系列之3——导流板积灰和磨损

燃煤电厂脱硝入口烟气有一个重要特征，就是灰量较大，一般在35-55g/m3。因此，脱硝装置内部导流板积灰成了老大难的问题。

但是近年来，一波又一波的改造项目现场发现，导流板的积灰问题那是相当严重。

先不废话，直接上图：

上述图片展示的都是燃煤电厂脱硝装置内部积灰的典型现象。

通常，业主的做法是检修期间及时清灰，但这并不能从根本上减轻积灰问题。

运行一段时间，灰又积满了，你说气不气。

如果遇到没留人孔门的设备，连灰都清不成，下次启炉，继续带病运行。 

导流板积灰会对烟气流场产生什么样的影响？

这个问题我遍寻知网，也没有找到专门进行积灰状态下流场分布状态分析的文章。

没关系，这个事儿咱自己干。

以上图位置5和位置7两处导流板积灰的状态作为模拟条件，对比积灰和不积灰情况下的催化剂入口速度分布。

根据现场积灰情况，对比模型如下：

模拟结果如下，催化剂入口速度分布云图显示，脱硝内部导流板积灰严重，会诱发流场偏离正常设计分布结果，影响催化剂入口截面速度分布均匀性，导致一系列问题，影响脱硝性能。

脱硝装置内部积灰需满足两个条件：

第一，流速低，烟气带不走灰尘；

第二，涡流区，烟气无法持续更新。

脱硝装置入口底部水平烟道内位置1和顶部水平烟道内位置6的积灰主要原因是低负荷下局部流速低造成的。如下图

而导流板背风面位置3、5、7和内构件位置4、8背风面的积灰是涡流区造成的。如下图

既然脱硝装置内部导流板积灰这么严重，

有没有好的解决方案？

第一、对于导流板积灰问题

1、受重力影响，竖直导流板或与水平方向夹角大于60°的导流板一般不积灰；

2、需要设置水平导流板或者与水平方向夹角比较小的导流板时，尽量采用尺寸较小的导流板，布置间距密集一些，例如位置2、5、7、10三个位置的导流板，可以设计成如下形式：

3、对于设计尺寸较大的导流板，改造预算较低的情况下，可以将大导流板中间开缝，一方面可以让烟气吹落导流板背面灰分，另一方面对气流场影响几乎可以忽略。

第二、对于内构件积灰问题

1、结构梁背风面积灰严重时，可以考虑在背风面设置挡板以便于飞灰滑落；

2、内撑尽量避免采用角钢，如果当前为角钢形式的，可以考虑在角钢背风面再贴一块倒置角钢或者焊接一根无缝钢管。尤其是在喷氨格栅上方的内撑杆，背面积灰整块掉落砸在喷氨喷口上容易导致喷氨格栅喷口堵塞。

第三、对于导流板或内构件磨损问题

烟气转向、偏流造成的高速区域内构件磨损和低速区域积灰问题是比较突出的。

燃煤烟气烟尘颗粒分布范围也较大，以下是某电厂灰样粒径分布结果（数据来源<SCR脱硝催化剂磨损及堆灰治理> ）。

占比最大的颗粒粒径区间为75～150μm，为40.44%，其次150～250μm的颗粒占29.80%，再次为25～75μm的颗粒，三者占总灰量的86.13%。

这意味着，省煤器底部灰斗处的烟尘转向导致的惯性分离会在迎风面加剧内构件或者导流板磨损。

1、省煤器出口可以加装大颗粒拦截装置，减缓下游催化剂堵塞。

2、省煤器出口需要加装导流或者混合器，减轻水平烟道烟尘沉积。

3、条件允许的话，尽量对飞灰运行轨迹进行专题模拟预测分析，避免烟尘分布过渡集中。

当然，以上方法并不绝对。也许之前的设计后来发现有缺陷，也许又有更加先进合理的设置方式。技术是逐步迭代进步的，导流板优化设计方案也在不断进步，不要过于死板。