摘要：随着火力发电技术的不断提高，国家环保要求的不断严格，对火力发电厂NOX排放要求越来越严格，现阶段火力发电厂已全部按照国家要求安装脱硝装置。火力发电厂多使用SCR脱硝技术，SCR采用选择性催化还原技术进行脱硝，主要利用催化剂的作用去除烟气中的氮氧化物，催化剂状态的好坏将直接影响到脱硝效率。本次研究中主要针对SCR中催化剂使用的声波吹灰器常见的一些故障进行分析并且探讨解决方法。
关键词：火力发电;脱硝;SCR;声波吹灰器
引言：
我国在“十二五”期間会将氮氧化物也列入节能减排的总量控制范围，而控制氮氧化物的实质就是“脱硝”;今后会像强制“脱硫”一样实施强制“脱硝”，现在所有火力发电厂已经全部实现在线脱硝。所谓脱硝就是燃烧烟气中去除氮氧化物的过程，防止环境污染的。世界上比较主流的工艺分为：SCR和SNCR。这两种工艺除了由于SCR使用催化剂导致反应温度比SNCR低外，其他并无太大区别，但如果从建设成本和运行成本两个角度来看，SCR的投入至少是SNCR投入的数倍，甚至10倍不止。但SCR技术成熟性较高，火电厂大多采用SCR脱硝技术。SCR的核心就是催化剂，目前最常用的催化剂为V2O5-WO3（MoO3）/TiO2系列（TiO2作为主要载体、V2O5为主要活性成分）。催化剂一般采用板式、蜂窝式和波纹板式，其中板式和蜂窝式使用较多。蜂窝式催化剂孔径一般在5mm-10mm左右，我厂催化剂孔径为8.1mm，板式催化剂板节距一般在5mm-10mm间，我厂催化剂节距为6.7mm。由于催化剂孔径较小，在锅炉运行中易在其表面和通道内产生积灰，一旦催化剂发生积灰，就会使得催化剂有效反应面积大大减小，致使脱硝效率降低，影响锅炉环保参数，同时可能会影响锅炉炉膛负压。
声波吹灰器便是解决催化剂积灰的一大利器，声波吹灰器是将压缩空气（或蒸汽）转换成大功率声波或次声波（一种以疏密波的形式在空间介质（气体）中传播的压力波）送入炉膛或烟道内，当受热面或催化剂上的积灰受到以一定频率交替变化的疏密波反复拉、压作用时，因疲劳疏松脱落，随烟气流带走，或在重力作用下，沉落至灰斗排出。本文主要介绍声波吹灰器的清灰机理、工作原理、常见故障及处理方法。
1声波吹灰器清灰机理
声波吹灰器就是一种将气流（空气、蒸汽）转换为声波的一种设备。锅炉运行过程中，由于灰粒子的表面引力、粒子之间及粒子与炉内管壁（催化剂）之间的粘结力、分子附着力、静电引力以及化学亲合力等多方面的作用，在炉膛及烟道各部位的换热面上就会逐渐形成积灰结焦。烟气中的灰粒是一种宽筛分组成，但大部分都<220um，其中多数为10-30um的微粒。当烟气横向冲刷受热面时，管子的背风面产生旋涡，将许多小尘粒吸附进去，灰粒分子和静电引力吸附在管壁上，灰粒越小其单位重量的表面积就越大，因而相对分子和静电引力就越大。小于3-5um的灰粒与管壁接触时，其分子引力大于本身重量，从而使其吸附在管壁上;另外烟气中的灰粒可以被感应而带有静电荷，当带电的灰粒与管壁接触时，静电引力大于灰粒自身重力的颗粒便会吸附在管壁上。一般情况<10um带电灰粒都会被吸附住，有时20-30um的带电灰粒也能吸附灰管壁上。但大的灰粒不但不会吸附在管壁上，而且还有可能会冲击管壁，使积灰减轻，声波吹灰正是利用这一原理进行吹灰的。
在声场中，细小尘粒可以凝并成大颗粒已被证实。声波引起的振动，致使不同大小（或不同密度）的尘粒被带动的程度不同，从而产生不同的移动速度。小尘粒由于质量小将参与大幅度的声波振动，并与难以振动的大尘粒相碰撞，在静电作用下并。凝并增大了粉尘粒径，从而达到减轻和清除积灰的目的。
另外，声波作为一种以能量形式存在的机械波，还可以使积灰表面产生附加振动而进行吹灰。边界层的音数由近炉墙区的压力场和磨擦力的相互作用所决定，边界层的间新伴随着烟气的逆向流动，烟气的声振荡周期性可改形边界层中压力纵向梯度，这种不稳定的流动工况使微粒难以在管壁上沉积，并能破坏已形成的粘着层。简而言之，声波清灰的基本原理在于声波对积灰的高加速度剥离作用和振动疲劳破碎作用。此外，声波与烟气流，换热管之间的流体动力场关系，高声强非线性的特殊效应等都将对清灰除焦起作用。
2.声波吹灰器工作原理
2.1声波吹灰器系统组成
我厂原设计采用北京时林机电设备有限公司生产的SY-15型声波吹灰器。SY 系列声波清灰系统由声波清灰器、压缩气管线及执行部件和控制柜等三部分组成，如图所示。
2.1.1.声波清灰器：由发生器、声导管、隔声罩等组成，其中发生器与声导管在出厂前已经组装为一体，并完成了校验。
2.1.2.压缩气管线及执行部件：包括电磁阀、过滤器、调压阀（选配件）、金属软管其它管件以及相应的连接管线。
2.2 SY型声波吹灰器工作原理
SY声波发生器具有两个腔体，一个是高压腔，一个是低压腔。其工作原理如下：
当压力差再次升高，当到达一定值时，将再次重复这一快速的通断过程，使空气产生震荡，经声导管的耦合作用，形成特定频率的高能声波，辐射到作用区域。
3.声波吹灰器常见故障
3.1吹灰器不发声
吹灰器日常运行中故障较为单一，一般就是不发声或是发生异常。其中不发声较为常见，其原因有很多，其中主要原因有：声波膜片损坏、通气孔堵死、导管堵死、进气滤网堵死、膜片表面污染、进气电磁阀损坏。
3.2 吹灰器发生异常
吹灰器发生异常也是声波吹灰器常见的一种故障，其主要原因有：声波膜片磨损、气源压力不足、膜片表面污染、通气孔部分堵塞、发声头本体磨损。
3.3 吹灰器故障排除
吹灰器出现不发声或是发声异常时，通常都是声波膜片损坏或是磨损导致，通过更换膜片基本可以消除故障。当膜片无异常时一般就是由于膜片污染，由于压缩空气内含有少了油分，长时间运行导致膜片表面积油，无法正常发声，通过清洗膜片和发声头本体可消除故障。如膜片处理后仍存在故障，那就要检查气源管道及通气部分，消除堵塞一般可消除故障。
声波吹灰器运行中需定期检查气源系统，确定其压力是否在正常范围内或有无堵塞;检查发声头本体，确认是否存在磨损或积灰等现象;检查膜片，确认其是否存在损坏或磨损现象。及时排除故障，便可保证吹灰器正常运行。