脱硝改造工程脱硝理论培训手册.doc

中国国电CHINA GUODIAN北京国电龙源环保工程有限公司国电宁夏石嘴山发电有限责任公司#1、#4机组脱硝改造工程脱硝理论培训手册说 明本资料仅供培训使用，培训文件将不作修订，设备资料以厂家提供资料为准，脱硝系统移交之后，系统运行、维护及检修等操作以竣工移交文件为准。除厂家设备资料外，本手册内容为北京国电龙源环保工程有限公司版权所有。 目 录前言一、关于氮氧化合物二、燃煤NOX的生成三、氮氧化物控制技术分类1概述1.1 原理介绍1.2 主要设计参数2系统的组成2.1 烟气系统2.2 SCR反应器2.3催化剂2.4 吹灰系统2.5 氨的空气稀释和喷射系统2.6 仪表压缩空气系统2.7 液氨储存蒸发系统3系统的启动与停止3.1 SCR的启动3.2 SCR的停止3.3 氨站的投入4运行控制5. 安全注意事项及反事故措施5.1 氨站5.2反应器5.3 蒸汽吹灰器6. 本工程主要控制参数6.1性能保证6. 2相关定义6.3烟气脱硝系统技术要求7. 热控系统7.1控制系统简述7.2脱硝SCR反应区DCS控制系统7.3脱硝氨区DCS控制系统7.4 DCS人机接口设备的配置7.5 DCS数据采集系统（DAS）7.6 DCS模拟量控制系统(MCS)7.7 DCS顺序控制系统(SCS)7.8 DCS联锁保护7.9 DCS信号接口7.10 烟气连续排放检测系统（CEMS）7.11闭路工业电视监视系统（CCTV）7.12 气源和电源7.13 设备选型附图：石嘴山电厂脱硝烟气系统示意图石嘴山电厂脱硝吹灰系统示意图石嘴山电厂脱硝氨站液氨储存系统示意图石嘴山电厂脱硝液氨蒸发系统示意图2 前言一、关于氮氧化合物氮和氧结合的化合物有：一氧化二氮（N2O）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、三氧化氮（NO3）、四氧化二氮（N2O4）、五氧化二氮（N2O5）等,总起来用氮氧化物（NOX）表示。其中造成大气污染的NOX主要指的是NO和NO2，其中NO2的毒性比NO高4-5倍。大气中天然排放的NO2，主要来自土壤和海洋中有机物分解，属于自然界氮循环过程。人为活动排放的NO2，主要来自煤炭的燃烧过程。每燃烧1t煤则产生大约8-9kg的氮氧化物，。汽车尾气和石油燃料的废气也含有NO2，人类还通过使用肥料产生NO2。化石燃料燃烧过程中的NO2，有90%以上是NO，NO进入大气后逐渐氧化成NO2。NO2有刺激性，是一种毒性很强的棕红色气体。当NO2在大气中积累到一定的量并遇到强烈的阳光、逆温和静风等条件，便参与了光化学反应产生毒性更大的光化学烟雾。光化学烟雾的危害性极大，能造成农作物减产，对人的眼睛和呼吸道产生强烈的刺激，产生头痛和呼吸道疾病，严重的会导致死亡。NO能与血红蛋白作用，降低血液的输氧功能。NO2对呼吸器官有强烈的刺激，能引起急性哮喘病。NOX对眼睛和上呼吸道黏膜刺激较轻，主要侵入呼吸道深部和细支气管及肺泡，到达肺泡后，因肺泡的表面湿度增加，反应加快，在肺泡内约可阻留80%，一部分变成N2O4。N2O4与NO2均能与呼吸道黏膜的水分作用生成亚硝酸与硝酸，这些酸与呼吸道的碱性分泌物相结合生成亚硝酸盐及硝酸盐，对肺组织产生强烈的刺激和腐蚀作用，可增加毛细血管及肺泡壁的通透性，引起肺水肿。亚硝酸盐进入血液后还可引起血管扩张，血压降低，并可以和血红蛋白作用生成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。因此，在一般情况下当污染物以NO2为主时，肺的损害比较明显，严重时可以出现以肺水肿为主的病变，而当混合气体中有大量的NO时，高铁血红蛋白的形成就占优势，此时中毒发展迅速，出现高铁血红蛋白症和中枢神经损害症状。当人们长期处在NO2浓度过高的环境中会导致死亡，室内NO2的浓度不能超过5mg/m3。NOX还可危害植物，其中NO2对植物的危害比NO严重得多。具体症状是：在叶脉间或叶片边缘出现不规则水渍装伤害，使叶子逐渐坏死，变白色、黄色或褐色斑点。NOX对材料的腐蚀作用主要是由反应产物硝酸盐和亚硝酸盐引起的。同时使某些织物的染料褪色。光化学烟雾能加速橡胶制品老化，腐蚀建筑物及衣物，缩短其使用寿命。NOX还会参与臭氧层的破坏。当臭氧层被破坏时，会使大气平流层获得的热量减少，而对流层获得的热量增多，破坏地表对太阳辐射的热量收支平衡，导致全球气候变化。同时，臭氧层的减少导致到达地表的紫外辐射强度增加，紫外线中的UV-B段辐射过度增强可引起皮肤、白内障和免疫系统的疾病。此外，NOX还是形成酸雨的主要污染物。二、燃煤NOX的生成煤燃烧产生的NOX主要有NO和NO2，另外还有少量的N2O。再煤的燃烧过程中，NOX的生成量和排放量与燃烧方式（特别是燃烧温度和过量空气系数等）密切相关，燃烧形成的NOX可分为燃料型、热力型和快速型三种。1、燃料型NOX煤种的氮一般以氮原子的形态与各种碳氢化合物结合，形成氮的环状或链状化合物。燃烧时，空气中的氧与氮原子反应生成NO，NO在大气中被氧化成毒性更大的NO2。这种燃料中的氮化合物经热分解和氧化反应而生成的NOX称为燃料型NOX。煤燃烧产生的NOX中，75%90%是燃料型NOX。燃料型NOX的生成和还原过程十分复杂，它们由多种可能的反应途径和众多的反应方程式。但是，几乎所有的试验都表明，过量空气系数越高，NOX的生成和转化率也越高。2、热力型NOX热力型NOX是指空气中的N2与O2在高温条件下反应生成的NOX。温度对热力型NOX的生成具有决定性作用，随着温度的升高，热力型NOX的生成速度按指数规律迅速增长。以煤粉炉为例，在燃烧温度为1350时，几乎100%生成燃料型NOX，但当温度为1600时，热力型NOX可占炉内NOX总量的25%30%。除了反应温度外，热力型NOX的生成，还与N2浓度以及停留时间有关。也就是说，过量空气系数和烟气停留时间对热力型NOX的生成有很大影响。3、快速型NOX快速型NOX主要是指燃料中碳氢化合物在燃烧浓度较高的区域燃烧时所生成的烃（ting）与燃烧空气中的N2发生反应。形成的CN和HCN等化合物继续被氧化而生成的NOX。在燃煤锅炉中，其生成量很小，一般在燃用不含氮的碳氢燃料时才予以考虑。三、氮氧化物控制技术分类对于燃料NOX的控制主要有三种方法：1）燃料脱氮；2）改进燃烧方式和生产工艺，即燃烧中脱氮；3）烟气脱硝，即燃烧后NOX的控制技术。前两种方法是减少燃烧过程中NOX的生成量，第三种方法则是对燃烧后烟气中的NOX进行处理。目前常用的NOX控制技术见下图：1概述1.1 原理介绍本工程采用“选择性催化剂还原烟气脱硝”技术，其主要化学反应如下：4NH3+4NO+O24N2+6H2O4NH3+2NO2+O23N2+6H2O其反应产物为对环境无害的水和氮气，但只有在800以上的条件下才具备足够的反应速度，工业应用时须安装相关反应的催化剂，在催化剂的作用下其反应温度降至400左右，锅炉省煤器后温度正好处于这一范围内，这为锅炉脱硝提供了有利条件。SCR（脱硝系统）催化剂的工作温度是有一定范围的，温度过高（450）时催化剂会加速老化；当温度在300左右时，在同一催化剂的作用下，另一副反应也会发生。2SO2+O22SO3NH3+H2O+SO3NH4HSO4即生成氨盐，该物质粘性大，易粘结在催化剂和锅炉尾部的受热面上，影响锅炉运行。因此，只有在催化剂环境的烟气温度在300-420之间时方允许喷射氨气进行脱硝。1.2 主要设计参数1.2.1煤质参数序号项 目单位实际煤种1实际煤种21燃煤量t/h1751752低位发热量MJ/kg16.1816.553收到基硫份%2.452.234收到基氧5.575.555收到基氢3.073.066收到基氮0.890.797收到基水份%5.015.68收到基灰份%42.8140.159收到基碳%40.242.621.2.2飞灰分析资料飞灰成分分析灰样1（328MW工况）灰样2（255MW工况）1二氧化硅SiO2%48.4447.702三氧化二铝Al2O3%35.6636.183三氧化二铁Fe2O3%6.386.424氧化钙CaO%1.481.315氧化镁MgO%0.460.426氧化钾K2O%0.700.657氧化钠Na2O%0.100.078三氧化硫SO3%0.240.269二氧化钛TiO2%1.071.0610二氧化锰MnO2%0.0350.028灰的熔融性1变形温度DT150015002软化温度ST/3流动温度FT/4半球温度HT/1.2.3脱硝系统入口烟气参数项目单位数值备注烟气流量（机组负荷328MW）Nm3/h，湿基，6%O1508580BMCRNm3/h，干基，6%O1399962BMCRNm3/h，干基，1150654BMCRNm3/h，湿基，1226488BMCR工况3474014BMCR省煤器出口处烟气温度341BMCR省煤器出口处烟气静态压力kPa-1.06BMCR烟气灰分g/Nm346.9BMCRNOxmg/Nm3500BMCR，干基6%O2O2%vol.3.0BMCR，湿基CO2%vol.14.76BMCR，湿基H2O%vol.7.2BMCR，湿基N2%vol.75.19BMCR，湿基SO2mg/Nm38207.4BMCR，干基6%O2SO3mg/Nm3297.4BMCR，干基6%O2HFmg/Nm30.92BMCR，干基6%O2HClmg/Nm311.8BMCR，干基6%O21.2.4出口烟气污染物参数项目单位数值备注NOxmg/Nm375（干基，6%O2，以NO2计）SO2 mg/Nm38125.326BMCR，干基6%O2SO3mg/Nm3399.993BMCR，干基6%O2HCl 以Cl表示mg/Nm3同入口HF 以F表示mg/Nm3同入口烟尘mg/Nm3同入口NH3ppm32系统的组成本工程烟气脱硝采用选择性催化还原（SCR）脱硝工艺，一炉两个反应器；还原剂采用液氨，还原剂供应系统为公用系统包括液氨卸料、储存、蒸发等。主要工艺流程：公用系统制备的氨气输送至反应器区，通过混合器与稀释风混合稀释后进入烟道，稀释风通过烟道内的涡流混合器与烟气进行充分、均匀的混合后进入反应器，在催化剂的作用下，氨气与烟气中的NOX反应生成氮气和水从而达到除去氮氧化物的目的。氨气的喷入量应根据出口浓度及脱硝效率通过调节门进行调节，喷氨量少会使脱硝效率过低，过大容易导致氨逃逸率上升造成尾部烟道积灰。脱硝系统的反应器是布置在省煤器与空气预热器之间，锅炉燃烧产生的飞灰将流经反应器。为防止反应器积灰，每层反应器布置有吹灰器，通过吹灰器的定期吹扫来清除催化剂上的积灰。公用系统氨气的制备过程实际上是液氨的气化过程，液氨存储在液氨储罐中，通过氨站蒸发器的加热器对液氨进行加热；液氨受热蒸发气化成氨气，通过蒸发器后的调节阀可控制缓冲罐内的压力；蒸发器内的压力可通过调节液氨调节门来控制；蒸发器的蒸发温度通过蒸汽调整阀控制。脱硝系统构成：（1）烟气系统；（2）SCR反应器和催化剂；（3）催化剂的吹灰系统；（4）液氨的存储和卸料系统；（5）液氨的蒸发系统；（6）氨的空气稀释和喷射系统；（7）烟气取样系统；（8）工业水系统；（9）其他由主系统接出的水、蒸汽、压缩空气等辅助系统的设计。2.1 烟气系统烟气系统是指从锅炉尾部低温省煤器下部引出口至SCR反应器本体入口、SCR反应器本体出口至回转式空预器入口之间的连接烟道。烟道及包括脱硝反应器（2层催化剂）在内的全程总阻力小于等于800Pa，。烟道壁厚按最少6mm，烟道设计的瞬间抗暴压力为8719 Pa，设计压力为5800Pa；烟道设计烟气流速小于15m/s。为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内，特别考虑了烟道系统的热膨胀，热膨胀通过膨胀节进行补偿。所有烟道将在适当位置配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔，以便于烟道的维修和检查以及清除积灰。烟道将在适当位置配有足够数量测试孔。2.2 SCR反应器每台锅炉配置2台SCR反应器，反应器尺寸为12X10.08X18.4m。催化剂布置层数为2+1，反应器设计成烟气竖直向下流动，入口设气流均布装置。反应器入口段设导流板，对于反应器内部易于磨损的部位设计必要的防磨措施。反应器内部各类加强板、支架设计成不易积灰的型式，同时将考虑热膨胀的补偿措施。反应器设置有人孔门。考虑内部催化剂维修及更换所必须的起吊装置。反应器的内部设计能适应于任何蜂窝式催化剂产品。SCR工艺的核心装置是脱硝反应器，下图为典型的脱硝反应器的结构。SCR工艺反应器示意图SCR反应器采取保温，使经过反应器的烟气温度变化小于3，运行中能承受烟气温度420不少于5小时的考验，而不产生任何损坏。反应器内烟气流速为4.1m/s，催化剂孔内烟气流速为6.84m/s。本工程SCR装置为高含尘布置，在锅炉低负荷的情况下，在水平段烟道会出现积灰的情况，当锅炉升负荷时,会造成瞬时大量积灰涌向低温空预器的情况，可能会造成空预器的堵灰，影响锅炉运行。反应器入口段烟道存在较长的水平段烟道，在锅炉低负荷情况下，也存在积灰问题，但是不存在反应器吹灰时瞬间灰量增大的情况，所以积灰情况比较均匀，不会造成烟道内瞬间含尘量骤增的情况，所以，对机组的运行不会造成大的危害，对催化剂的寿命也不会有太大的影响。2.3催化剂反应器内催化剂层按照两层，并预留一层设计。催化剂的型式采用蜂窝式。催化剂在任何工况条件下满足脱硝效率达到85%以上，氨的逃逸率控制在3L/L以内，SO2氧化生成SO3的转化率控制在1%以内。催化剂能满足烟气温度400的情况下长期运行，同时能承受运行温度420不少于5小时的考验，而不产生任何损坏。其化学寿命大于24000运行小时，机械寿命大于10年。催化剂模块将设计有效防止烟气短路的密封系统，密封装置的寿命不低于催化剂的寿命。脱硝系统最低连续喷氨温度与烟气中SO2浓度，烟气中含湿量等参数有关，SO2浓度越高，最低喷氨的温度越高，如果在低于最低喷氨的温度下继续喷氨进行氮氧化物的脱除反应，会在催化剂的孔内形成硫酸氢氨等副产物，堵塞催化剂微孔，降低催化剂活性和寿命。除此之外，硫酸氢氨副产物还会对下游空预器的换热元件造成低温腐蚀和堵塞。建议在机组长期处于低负荷条件下运行时，为保证脱硝系统连续稳定运行，应当燃用含硫量低的煤种。催化剂技术数据表：序号技术参数单位催化剂备注1制造商江苏龙源催化剂有限公司2型式蜂窝式3型号18孔X18孔4基材TiO25活性化学成份V2O5、WO36反应器内催化剂层数（初始/将来）2+17每层催化剂模块数量6X108模块类型9每个模块的尺寸（长宽高）mmm1.912X0.974X1.03510每个模块的重量kg100811每个模块的表面积m2513.512节距mm8.213壁厚mm114催化剂比表面积m2/m340915催化剂体积密度g/cm316催化剂空隙率%72.617模块外壳材料碳钢18每个模块包含小块数量7219每一小块尺寸mmmmmm105X150X77520设计使用温度35021允许使用温度范围（min/max）/340/42022运行温度变化速率/min最大1223在允许最低、最高使用温度范围内时，催化剂化学使用寿命小时2400024催化剂机械寿命年1025初始催化剂体积（单个反应器/单机组）m3/m3150.66/301.3226备用层催化剂体积（单个反应器/单机组）m3/m375.33/150.66271、4号锅炉催化剂体积总用量m3602.6428烟气空间速度1/h407029面积速度m/h9.9530烟气线速度反应器内m/s4.1催化剂内m/s6.8431测试块类型蜂窝式数量（每层/单反应器/机组）8/16/3232初始脱硝效率%8533其它技术参数（如果有）2.4 吹灰系统本工程SCR反应器采用蒸汽吹灰模式，每台反应器安装一套吹灰系统。每一层催化剂都应设置4台吹灰器，吹灰控制纳入脱硝DCS（机组DCS）。本工程每层催化剂层设4台蒸汽吹灰器，共3层（含备用层），每台反应器共设12台吹灰器。本工程每台机组共24台吹灰器，备用层暂时不投入运行。其工作介质为蒸汽，来自于锅炉吹灰汽源。吹灰系统疏水接至甲方指定位置。吹灰系统主要技术数据序号项目单位数据1型号PSAT/D2行程mm23553吹扫角度垂直向下4有效吹扫半径mm25005吹灰管行走速度m/min0.546吹灰管旋转速度rpm07吹扫压力MPa0.4-0.88工作时间min99汽耗率kg/min11510电动机*：型号功率kW0.55绝缘等级F防护等级IP5511噪音等级（最大值）设备（距声源1米远处测量）dB(A)8512与催化剂距离mm530（吹灰器枪管中心线至催化剂吹扫表面）蒸汽吹灰程序分两个功能组分别#1反应器吹灰子组和#2反应器吹灰子组，由主程序分别调用两个功能子组完成吹灰。吹灰流程：开启蒸汽母管疏水延时5min（或温度230）关闭调用#1反应器吹灰功能子组吹灰完毕调用#2反应器吹灰功能子组。吹灰功能子组流程：开启本反应器吹灰蒸汽关断阀及疏水阀-延时5min（或温度230）关闭疏水阀依次启动各吹灰器吹扫一遍后开启疏水阀关闭吹灰蒸汽关断阀-延时 min关闭疏水阀。在步序执行过程中若遇某一吹灰器故障或处于检修状态，则跳过，执行下一步。 操作员也可以手动吹灰。2.5 氨的空气稀释和喷射系统每台锅炉设两台高压离心式鼓风机，一运一备。设两套氨/空气混合系统，分别用于氨与稀释空气的混合。氨在空气中的体积浓度达到1625%时，会形成II类可燃爆炸性混合物。为保证注入烟道的氨与空气混合物绝对安全，除控制混合器内氨的浓度远低于其爆炸下限外，还应保证氨在混合器内均匀分布。脱硝所需最大供氨量和氨体积比例5%左右，来设计氨稀释风机及氨/空气混合系统。稀释风机能适应锅炉35100%BMCR负荷下的正常运行，并留有一定裕度：风量裕度不低于10%，风压裕度不低于20%；风机效率（考虑裕量后工况）一般应大于80。氨/烟气混合均布系统按如下设计：每台SCR反应器设置5台涡流混合器。该系统能确保氨与空气混合物喷入烟道后，在较短的距离内使烟气中的氨与NOx能充分混合，即顶层催化剂上部烟气中的氨与NOx均匀分布，且能最大限度地适应锅炉负荷的变化。由氨/空气混合系统来的混合气体在注入涡流混合器前的管道上设手动调节阀0，在系统调试阶段根据模型试验情况调整各分支管道氨气量合适的分配比例，调节结束后可如系统无变化可不再调整。2.6 仪表压缩空气系统锅炉房区域仪表用气就近取自锅炉房区域仪表用压缩空气母管，氨站区域仪表用压缩空气取自厂区仪用压缩空气管道，在氨站区域设置压缩空气储罐稳压。2.7 液氨储存蒸发系统本工程还原剂制备采用液氨方案。全厂4台330MW锅炉的脱硝系统共用一个液氨系统，按照共用储存、卸料及供应系统的原则设计，并按照85%的脱硝效率进行设计。液氨储存系统主要包括液氨卸料压缩机、液氨储罐、陆用流体卸料臂及其它附件。液氨蒸发系统主要包括液氨泵、蒸发器、缓冲罐、蒸汽和疏水系统以及其它附件。公用部分主要有氨气稀释槽、废水池及废水泵、漏氨检测、喷淋及消防系统等。液氨的储存、供应及排放过程如下：l 液氨的供应由液氨槽车运送，槽车与氨储存系统之间用卸料臂连接，利用槽车与储罐之间的压差将液氨由槽车输入液氨储罐内，压差小时利用卸料压缩机将储罐的气体送至槽车内（气相）加压完成卸料。l 用液氨泵（或压差）将储罐中的液氨输送到液氨蒸发槽内经蒸汽加热蒸发为氨气，经氨气缓冲罐来控制供氨的压力恒定，氨气流量由炉前喷氨流量调节阀控制；l 氨站系统排放的氨气则排入氨气稀释槽中，经水的吸收排入废水池，通过废水泵送到化水再生废水池。氨站各区域设置有氨气泄漏检测报警系统；系统的卸料压缩机、储氨罐、氨气蒸发槽、氨气缓冲槽及氨输送管道等都备应有氮气吹扫系统，防止泄漏氨气和空气混合发生爆炸。氨存储和蒸发系统配有良好的控制系统。3系统的启动与停止3.1 SCR的启动为避免启动过程中温升所产生的膨胀及应力问题，在SCR的启动过程中应对反应器的温度上升速度加以控制。具体分为两种启动方式：冷态启动和温态启动。冷态启动：锅炉长期停运后，脱硝反应器也处于常温状态，这种启动方式称为冷态启动。在冷态启动过程中，反应器温度150时，SCR的温升速度应10/min。温态启动：炉温态启动时，反应器温度150，SCR的温升速度可达到20/min，而根据锅炉的启动要求，温态启动的温度上升速度一般不允许达到这一数值，因此热态SCR启动的温升速度一般不作为主要控制对象。系统启动前应首先作好相应的准备工作，投入相关的辅助系统等。液氨蒸发系统开启氨气制备系统准备就绪氨气稀释风机开启预热程序进出口温度MIN1温态启动功能组保温期进出口温度MIN2进出口温度MIN3初步预热程序冷态启动功能组氨气流量投自动氨气压力控制投自动启动完成基本启动步骤示意图：基本停机步骤示意图：停机状态待机状态人工判断是否停运整个氨气制备系统启动停机吹灰程序启动稀释风机停机程序人工判断是否会在短期内开机加氨气动关断阀关闭收到停机指令解除供氨自动关闭供氨调阀启动氨气系统停机程序3.1.1 启动前的系统检查 系统启动前应首先作好相应的准备工作，启动相关的辅助系统，如吹灰系统、液氨蒸发系统、压缩空气系统、电气系统、仪表等。并对系统设备进行检查1检查氨气母管压力是否正常。系统投入前应首先对氨气母管进行检查，且无泄露报警。如是第一台投入脱硝的锅炉，母管可能未通氨气，应先将氨区缓冲罐出口手动截止门全开，通过调整缓冲罐进口气动调节门将母管压力调整到设计运行压力范围内。2 检查稀释风管道。稀释风进入烟道的手动门应0，稀释风机入口无杂物，转动部分无障碍，风机手动阀门动作灵活，方向正确。3 检查烟气取样管道是否存在泄露,方向正确。4 检查DCS上热工信号是否正确。5 检查过程中如发现异常应及时汇报值长，并待故障消除后方可进行SCR的启动工作。3.1.2 SCR的启动 具体启动步骤：1 联系投入相应的辅助系统。2 锅炉启动后将首先进行吹扫。脱硝系统也应随锅炉对SCR的反应器进行吹扫。吹扫过程中可投入反应器吹灰器。3 反应器的预热。随锅炉的启动，热烟气进入SCR系统后，其温度将逐渐升高。冷态的温升速度应在10/min以内，脱硝系统无法控制温升速度，因此一旦接近限制值时，应联系值长对锅炉进行调整，降低锅炉的温升速度。温态启动时，正常情况下应温升速度应不超过20/min。4 SCR温度达到250，启动氨站的蒸发系统，使氨气缓冲罐中的氨气压力保持在0.3MPa。启动稀释风机，风机启动方法见3.1.3。5 SCR温度达到最低连续喷氨温度时，全开该炉两路氨气母管上的手动截止门，并开启两路供氨管道上的气动氨气截止门，通过调整喷氨气动调节门控制氨气量，开始喷氨气脱硝。6 氨气进入烟道后在催化剂的作用下与烟气中的氮氧化物发生反应生成氮气和水，从而实现脱硝作用。通过调节供氨量可对脱硝效率进行调节，供氨量大效率也将提高。启动过程中应逐渐加大供氨量，脱硝效率达到运行要求后，投入喷氨自动，DCS将根据脱硝效率自动调节供氨量。注：上述启动过程的各控制参数是根据初步设计值得出的，实际运行中可能有所不同。3.1.3 稀释风机的启动1. 启动前的设备检查，包括出口门应处于关闭位置；电机、轴承是否正常等。2. 启动风机3. 全开出口手动门4另一风机投入备用3.1.4 喷氨的投入启动条件：1. 氨气缓冲罐压力正常，压力控制应在0.3-0.5MPa。2SCR烟气温度正常，温度在允许温度以上允许开反应器侧氨气截止门。3稀释风机工作,稀释风流量正常。4DCS上各热工信号显示正常投入步骤：1 全开氨站氨气缓冲罐供气手动门，利用缓冲罐出口气动调节门调节，使氨气母管压力维持在0.3MPa。2 全开氨气母管通向反应器的手动截止门，开启反应器的氨气供气气动截止门3 逐渐开启氨气供气调节门，随着氨气的投入，脱硝效率将逐渐提高，当反应器的脱硝效率达到85%左右时，可投入供氨自动，DCS将自动调节供氨量，使脱硝效率维持在设定值。注：上述启动过程的各控制参数是根据初步设计值得出的，实际运行中可能有所不同。3.1.5 蒸汽吹灰系统的投入投入条件:1 SCR反应器通入烟气2 吹灰蒸汽母管压力正常启动步骤:1）投入前检查:1打开就地各蒸汽及疏水手动截止阀，吹灰系统各热工仪表投入并显示正常。2 观察吹灰蒸汽压力是否正常。3 联系相关人员给吹灰器送电。2）启动步骤:1 锅炉吹扫后，点火投油时就应投入吹灰器。2 接到值长命令后，投入吹灰器顺控功能组，各吹灰器将逐台按顺序开启各吹灰器进行吹扫。3 如有吹灰器需要检修，应停止吹灰顺控程序，关闭该吹灰器的蒸汽手动门，并将该吹灰器停电后，方可进行检修。3.2 SCR的停止如停止步骤示意图所示，SCR的停止首先由切断氨气的供应开始，然后根据停机原因及是否有其它锅炉脱硝运行决定是否停止氨气制备系统。如只是脱硝系统停止运行，则反应器的吹灰系统必须继续运行。具体步骤如下：1 接到停止脱硝反应器工作的通知后，首先关闭氨气气动截至阀，稀释风机应保持运行。2 关闭氨气母管上的手动截止门，如长时间不投入脱硝系统，可停止稀释风机。3.3 氨站的投入重要提示：系统在第一次充氨前，必须对介质为气氨和液氨的设备、管道进行置换，置换介质为氮气。对设备、管道进行检修时也应进行置换，置换介质可用水或水蒸气、氮气。动火前应办动火工作票。进槽、入罐作业时应办理进槽、入罐作业证，要保证容器内氧含量20%才能进入。3.3.1 蒸发器的启动1投入液氨蒸发加热系统（蒸发器内除盐水液位正常），加热蒸汽控制调门开度，避免温升过快、温度过高。2投入液氨。开启液氨储罐至蒸发器的各手动门及气动门，供氨量通过蒸发器前的气动门调节。3向氨气母管充氨气。开启蒸发器至缓冲罐的各手动门，通过缓冲罐前的调节门来控制缓冲罐内压力。4蒸发器运行中，除盐水温度通过进汽调整阀控制（一般60度左右）；出口氨气压力通过进氨调整阀控制（一般0.6-0.8MPa上下）。3.3.2 蒸发器的停止1 关闭蒸发器的液氨进料及至缓冲罐的各手动门。这样蒸发器与液氨储存罐及缓冲罐就实现了隔离，此时蒸发器内应保留一定压力，这样可防止外界空气进入蒸发器内与氨气混合。2停止液氨蒸发加热系统。3.3.3 液氨卸料1 将卸料臂与槽车正确连接，用氮气置换卸料臂管道内空气（一般置换三次）。2卸料时，卸料压缩机将从液氨储罐抽取氨气加压后压入液氨槽车，因此应首先按此流向打开各手动门，只留液氨槽车前手动门保持关闭来控制卸料过程。3 与槽车司机协调后开启液相手动门。一般槽车压力高于液氨储罐内压力，手动门开启后，液氨将自流至储罐。压力平衡后可启动卸料压缩机。4启动卸料压缩机进行卸料。压缩机启动后，槽车内压力将升高，这样液氨将由槽车流向液氨储罐。5 槽车内液氨卸净后，根据实际情况决定是否将槽车内气氨打向液氨储罐。根据有关规定，槽车的空车压力不应过高，因此，如有必要将需启动压缩机。启动前应调整压缩机的四通阀至向液氨储罐加压方向，然后启动卸料压缩机。槽车压力合格后停止压缩机，关闭槽车各手动门。6用氮气置换卸料臂及管道剩余氨，并保留适当压力，然后与槽车司机协调拆开卸料臂与槽车的连接，完成卸料过程。3.3.4 氨站运行安全注意事项1 氨气为有毒、可燃物质，运行中如发生泄漏应及时采取措施切断液氨、气氨来源，并向泄漏点喷水稀释、吸收氨气，待泄漏消除后方可重新投入运行。2 液氨储罐、蒸发器及缓冲罐装有事故水喷淋系统，如泄漏检测仪报警，系统将自动对其进行喷水。3 液氨储罐的运行液位、温度及压力有严格要求。温度达到39时，应对储罐喷水降温，同理，压力达到39对应的饱和压力时也应喷水降温；液位要求不应超过容积的80%。4 躲避氨气泄露时，应观察风向，逆风逃生。5 液氨泄露时将吸收大量热量，泄露点温度会很低，应避免直接接触以防止冻伤；液氨、氨气极易溶于水，对生物及人体有脱水作用，一旦接触应迅速用清水冲洗；如眼睛不适，应用洗眼器或清水冲洗。4运行控制经验表明，SCR系统在运行中应特别注意控制以下三方面的问题：1） 保证催化剂活性脱硝反应器的核心是脱硝催化剂。它分为蜂窝式和板式两种结构类型,其比表面积为5001000m2/m3,在它的内表面上分布着由TiO2、WO3或V2O5等组成的活性中心。随着脱硝装置的运行,催化剂会逐渐老化。引起老化的原因主要有:活性中心中毒，活性中心中和，活性成分晶型的改变，以及催化剂的腐蚀、磨损、通道与微孔的堵塞等。因而，必须定时检测每层催化剂前后烟气中NOx的浓度和氨氮比(NH3/NOx)，以及取催化剂样品进行实验室测试确定各层催化剂的活性与老化程度，以确保脱硝装置的正常运行。2） 保证合适的反应温度不同的催化剂具有自己不同的适宜温度区间。比如有资料报道，某种催化还原脱硝的反应温度区间为320400，当反应温度低于300，在催化剂上出现了无益的副反应。氨分子很少与NOx反应，而是与SO3和H2O反应生成(NH4) 2SO4或NH4HSO4，它们附着在催化剂表面，引起污染积灰并堵塞催化剂的通道与微孔，从而降低了催化剂的活性。另外，这种催化剂不允许温度高于450，因为通过结构检测发现，高温下催化剂的结构发生了变化，导致催化剂通道与微孔的减少，催化剂损坏失活，且温度越高催化剂失活速度越快。另外，还有资料说，温度过高会使NH3转化为NOx。3）保证适当的氨气输入量对NH3的输入量的调节必须既能保证NOx的脱除效率，又能保证较低的氨逸出量。由于烟气经过空气预热器温度迅速下降, 多余的NH3会与烟气中的SO2和SO3等反应形成铵盐，导致烟道积灰与腐蚀。另外，NH3吸附在烟气飞尘中，会影响电除尘器所捕获粉煤灰的再利用价值，氨泄露到大气中又会对大气造成新的污染，故氨的流出量一般要求控制在3ppm以下。5. 安全注意事项及反事故措施5.1 氨站氨站系统为液氨存储及产生氨气辅助系统，由于氨具有一定的毒性，而且氨气在15-27%浓度下与持续明火具有爆炸性，因此氨站操作应严格遵循操作规程。一旦发生泄露应及时切断液氨供应，对泄露点用水喷淋，并向上级领导汇报。5.2反应器锅炉启动后应监视反应器的温升速度，冷态启动时不应超过10/min。同时，氨气的投入也对温度有要求，反应器的设计工作温度应在允许范围内，只能承受5小时以内最高420短期烟气冲击，因此如启动温升过快或温度超过410时应及时要求锅炉调节燃烧。喷氨后应注意监视反应器入口的氨气浓度情况，氨气浓度不应大于5%，在DCS中按最大喷氨量计算出了最小稀释风量，运行中应监视稀释风量的变化，当接近最小风量时系统会报警，此时应及时检查稀释风机及稀释风管道是否存在堵塞，如稀释风量低于最小风量，系统将关闭供氨气动截止门。5.3 蒸汽吹灰器在有人进入反应器检修时应关闭吹灰系统蒸汽各手动阀及电动阀，并将吹灰器电源置断开位并悬挂有人工作标志，避免吹灰器动作伤害检修人员。6. 本工程主要控制参数工艺技术数据表序号项 目 名 称单 位数 据1性能数据1.1入口烟气参数1.2入口处烟气成份CO2Vol%14.76O2Vol%3.0N2Vol%75.19H2OVol%7.2NOxmg/Nm3500（干基，6%O2，以NO2计）SO3mg/Nm3297.4SO2mg/Nm38207.4粉尘浓度g/Nm346.91.3入口处污染物浓度(6%，标态，湿基)1.4一般数据总压损(含尘运行)800Pa1000Pa (附加催化剂之前，BMCR)/ (附加催化剂之后，BMCR)催化剂Pa224全部烟道Pa576NH3/ NOxmol/mol0.862NOx脱除率，性能验收期间%85NOx脱除率，加装附加催化剂前%85装置可用率98装置投运率1.5消耗品（2台炉）液氨(规定品质)t/h0.226X2消防水m3/h150工艺水m3/h1（氨区补水用）50（夏季喷淋冷却液氨储罐时）生活水m3/h（氨区用）1电耗(所有连续运行设备轴功率)kW85压缩空气（检修用）Nm3/min压缩空气（仪用）Nm3/min1X2+2蒸汽t/h 6（单台蒸汽吹灰器吹扫时）0.43（单台蒸发器蒸发用）其他1.6SCR出口污染物浓度(6O2，标态，干基)NOxmg/Nm375（干基，6%O2，以NO2计）SO2 mg/Nm38125.326SO3mg/Nm3399.993HCl 以Cl表示mg/Nm3同入口HF 以F表示mg/Nm3同入口烟尘mg/Nm3同入口NH3ppm31.7噪音等级(最大值)设备(距声源1米远处测量)dB(A)852脱硝设备2.1烟道系统(1)烟道总壁厚mm6腐蚀余量mm1烟道材质Q345设计压力Pa5800运行温度350最大允许温度420烟气流速m/s15保温厚度mm250保温材料硅酸铝岩棉复合保护层材料1.0mm厚彩钢板膨胀节材料非金属（无碱玻璃，聚四氟乙烯，硅酸铝保温棉）灰尘积累的附加面荷载kN/m24烟气阻力Pa476烟气流速m/s15(2)反应器数量个/炉2大小m11.67X10.08X18.4总壁厚mm6-30腐蚀余量mm1材质Q345设计压力Pa5800运行温度350最大允许温度420烟气流速m/s4.1保温厚度mm250保温材料硅酸铝岩棉复合保护层材料0.75mm厚彩钢板膨胀节材料非金属（无碱玻璃，聚四氟乙烯，硅酸铝保温棉）灰尘积累的附加面荷载kN/m23烟气阻力Pa（含催化剂）324(3)氨喷入系统 型式涡流混合板喷嘴数量个/炉10管道材质碳钢(4)催化剂型式蜂窝式层数/层高（初始层，附加层）2+1(层高3m)活性温度范围300-420孔径或间距(pitch)8.2基材TiO2模块数反应器/炉120/240单元数反应器/炉模块单重t1.008单元单重kg活性物质V2O5、WO3体积m3 150.66/反应器 301.32/炉-重量t-加装附加层年数及催化剂数量年/ m3 3年/ 75.33 m3-加装附加层所需时间天7-加装附加层到更换第一次更换催化剂时间年3-更换一层催化剂所需时间天7-烟气流速m/s6.84蒸汽吹灰器-吹灰器型号耙式-吹灰器数量（每台炉）支24-炉墙外噪音dB(A)85-单台吹灰器蒸汽耗量t/h63液氨制备及供应系统 （1）稀释风机数量台/炉2出口压力kPa4500功率kW11流量m3/h/台77006.1性能保证6.1.1 NOx脱除率、出口NOx浓度、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率在下列条件下，对NOx脱除率、出口NOx浓度、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率同时进行保证：(A) 锅炉燃用协议中规定实际煤种；(B) 锅炉正常负荷范围（35%BMCR100%BMCR负荷）；(C) SCR入口NOx浓度： 500mg/Nm3 （氧含量6%，干基）；(D) 烟气入口温度： 300400；脱硝装置在附加层催化剂投运前，氨的逃逸率不大于3ppm；SO2/SO3转化率小于1%；脱硝装置在催化剂寿命期内，NOx脱除率不小于85%；出口NOx浓度不高于100mg/Nm3。6.1.2 压力损失a) 从脱硝装置入口到出口之间的系统压力损失在性能考核试验时不大于800Pa(设计煤种，100%BMCR工况，不考虑附加催化剂层投运后增加的阻力)；b) 从脱硝装置入口到出口之间的系统压力损失不大于1000Pa(设计煤种，100%BMCR工况，并考虑附加催化剂层投运后增加的阻力)。c) 化学寿命期内，对于SCR反应器内的每一层催化剂，压力损失保证增幅不超过15%。6.1.3 脱硝装置可用率从首次注氨开始直到最后的性能验收为止的质保期内，脱硝整套装置的可用率在最终验收前不低于98%。从首次注氨开始直到最后的性能验收为止的质保期内，脱硝整套装置的投运率在最终验收前不低于95%。6.1.4 催化剂寿命从首次注氨开始到更换或加装新的催化剂之前，运行小时数作为化学寿命被保证(Nox 脱除率不低于85%，氨的逃逸率不高于3ppm)不低于24,000小时。保证催化剂的机械寿命不少于10年。6.1.5 系统连续运行温度在满足NOx脱除率、氨的逃逸率及SO2/SO3转化率的性能保证条件下，保证SCR系统具有正常运行能力。最低连续运行烟温 340 C。最高连续运行烟温 420 C。6.1.6 液氨耗量及其它耗量在BMCR负荷时，且脱硝装置入口烟气中NOx含量为500 mg/Nm3时，保证系统氨耗量 226kg/h炉 。在BMCR工况，含尘量46.9g/Nm3时，以下消耗品