MW机组脱硝系统长周期运行管理PPT课件

CompanyLOGO 1000MW机组脱硝系统长周期运行管理 梁学东二 一六年七月 1 2 提纲 3 金陵电厂脱硝系统长周期运行管理 一 金陵电厂概况金陵电厂装有2 1003MW超超临界燃煤发电机组 三大主设备供货商分别为哈 上 上 即锅炉 汽轮机 发电机分别由哈尔滨锅炉厂有限责任公司 上海电气集团股份有限公司和上海电气集团股份有限公司制造 锅炉为超超临界参数 变压直流炉 双切圆燃烧方式 固态排渣 单炉膛 一次再热 平衡通风 露天布置 全钢构架 全悬吊 型锅炉结构 空预器拉出方式布置脱硝装置 HG 3100 27 46 YM3型 汽机为超超临界 一次中间再热 单轴 四缸四排汽 双背压 凝汽式 八级回热抽汽 N1030 26 25 600 600型 发电机为水 氢 氢冷却 无刷励磁 THDF125 67型 脱硝系统是由哈尔滨锅炉厂设计制造 采取选择性催化还原 SCR 工艺 SCR反应器采用高灰型工艺布置 金陵电厂脱硝系统运行情况 4 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 二 金陵电厂烟气脱硝系统简介1 设计结构及特点 脱硝系统不设置烟气旁路系统 空预器采用拉出布置方式 脱硝装置布置在空预器上方的炉后烟道框架内 装置服务寿命为30年 设计脱硝效率为80 SCR反应器尺寸为19 240 12 935 10 000m 烟气竖直向下流动 反应器入口设气流均布装置 反应器入口及出口段设导流板 对于反应器内部易于磨损的部位设有必要的防磨措施 SCR脱硝装置能够在烟气粉尘和NOx排放浓度为最小值和最大值之间任何点运行 反应器运行温度300 450 C 烟气阻力为360Pa 氨喷射系统喷嘴数量为2560个 台炉 保证氨气和烟气混合均匀 喷射系统设置流量调节阀 能根据烟气不同的工况进行调节 金陵电厂脱硝系统运行情况 5 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 二 金陵电厂烟气脱硝系统简介2 催化剂催化剂采用蜂窝式 节距不小于7 6mm 壁厚不小于0 9mm 催化剂基材为TiO2 活性物质为V2O5 WO3 活性温度范围300 450 C 催化剂布置采用 2 1 模式 1备用层 单台炉反应器中催化剂体积不小于628m3 脱硝催化剂由奥地利CERAM公司制造供货 催化剂模块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 催化剂各层模块一般规格统一 具有互换性 也可以减少更换催化剂的时间 催化剂模块采用钢结构框架 并便于运输 安装 起吊 每层催化剂 包括备用层 均设置耙式蒸汽吹灰器 脱硝催化剂化学寿命为16000小时 金陵电厂脱硝系统运行情况 6 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 二 金陵电厂烟气脱硝系统简介2 流场设计由丹麦Force公司的CFD数值模拟与物理模型试验 确定SCR系统 锅炉省煤器出口与空预器入口 范围内的烟道布置 喷氨格栅位置 导流板与整流器的布置处于最优化 获得SCR入口均匀的烟气流场 NH3 NO 温度 速度 入射角度 系统最小阻力且不发生积灰的条件 从省煤器出口经过SCR反应器到空气预热器的入口 建立了一个三维立体透明的物理简化SCR系统流场模型 流动模型比例为1 15 模型中包括氨喷射栅格 催化剂层 调节风门 肋板和均衡烟气流动的气流修正装置 导流板等 喷氨栅格模拟为控制每根喷管上的每股气流 催化剂层通过产生一个与实际运行值相当的压力损失进行模拟 BMCR工况下设计要求 喷氨栅格上游烟气速度的最大标准偏差 平均值的15 在上层催化剂 预留的或者初始的催化剂 入口的烟气流速的最大标准偏差 平均值的15 在上层催化剂 预留的或者初始的催化剂 入口NH3 NOx摩尔比的的最大标准偏差 平均值的10 上层催化剂 预留的或者初始的催化剂 入口烟气进入最大偏差角度 10degree NH3 NOx摩尔比绝对偏差 5 金陵电厂脱硝系统运行情况 7 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 三 脱硝系统运行情况1 运行概况排放指标情况 1 2机组脱硝系统分别已运行近7 6年左右 2014年10月 2015年3月两台机组分别完成了低氮燃烧器改造 低氮改造前后SCR进口浓度约330 200mg m3 出口浓度约80 40mg m3 脱硝效率约80 氨逃逸符合要求 投产以来脱硝装置一直保持着良好的运行状态 系统投运率在99 9 以上 NOX浓度优于国家规定的排放标准 超净排放改造后也由于超净排放标准 金陵电厂脱硝系统运行情况 8 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 三 脱硝系统运行情况2 排放指标及存在问题排放指标情况 1 2机组脱硝系统分别已运行近7 6年左右 烟气连续监测数据显示 低氮改造前后SCR进口浓度约330 200mg m3 出口浓度约80 40mg m3 脱硝效率约80 氨逃逸符合要求 CEMS生产厂家为雪迪龙 分析仪为西门子产 每周定期对CEMS各参数标定一次 氨逃逸率测不准 金陵电厂脱硝系统运行情况 9 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 三 脱硝系统运行情况2 运行截图 低氮燃烧器改造前 金陵电厂脱硝系统运行情况 10 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 三 脱硝系统运行情况2 运行截图 低氮燃烧器改造后 金陵电厂脱硝系统运行情况 11 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 三 脱硝系统运行情况2 运行曲线 低氮燃烧器改造前 金陵电厂脱硝系统运行情况 12 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 三 脱硝系统运行情况2 运行曲线 低氮燃烧器改造后 金陵电厂脱硝系统运行情况 13 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 三 脱硝系统运行情况2 运行曲线 低氮燃烧器改造前 金陵电厂脱硝系统运行情况 14 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 三 脱硝系统运行情况2 运行曲线 低氮燃烧器改造后 金陵电厂脱硝系统运行情况 15 提纲 16 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 一 脱硝催化剂规范 脱硝催化剂运行维护 17 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 二 脱硝催化剂性能 脱硝催化剂运行维护 截至2016年7月20日 1 2机组SCR催化剂安装后已分别经过48768 40488小时 已远远超过催化剂厂家化学寿命保证期 CERAM要求 催化剂活性测试 每年至少取1条测试元件在实验室微反应器中 初始运行年度后从第一活性层取1条元件测试 之后每个运行年度也需要从下面每一层取至少1条元件 金陵电厂 1 2机组自2013年始每年均抽取测试块进行性能检测 2016年1月 2机组催化剂检测结果如下 1 在设计条件和入口NOx浓度为300mg m3下 两层在役催化剂脱硝效率为80 1 时 出口NOx浓度为59 6mg m3 氨逃逸为3 0 L L 2 在设计条件和入口NOx浓度为220mg m3下 两层在役催化剂脱硝效率为80 4 时 出口NOx浓度为43 8mg m3 氨逃逸为2 6 L L 3 在设计参数和MR 1 0的测试条件下 第一层催化剂的活性为23 4m h 第二层催化剂的活性为25 8m h 4 在设计条件下 两层在役催化剂的SO2 SO3转化率为0 53 5 在设计条件下 第一层在役催化剂的阻力为160Pa 第二层在役催化剂的阻力为140Pa 两层的总阻力为300Pa 6 综合检测结果 两层在役催化剂在设计工况下已经达到化学寿命末期 无法满足脱硝效率大于80 且氨逃逸不大于3 L L的性能要求 在入口NOx浓度在220mg m3下 若要长期满足出口小于50mg m3且氨逃逸小于3 L L的NOx超低减排要求 需要进行催化剂加装或者再生处理 18 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 三 脱硝催化剂检查情况 脱硝催化剂运行维护 1 催化剂层积灰及磨损情况下图 1机组2016年5月 2机组2015年4月期间机组检修时拍摄的反应器内部催化剂破损情况现场图片 催化剂模块的迎风面明显的积灰现象 19 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 三 脱硝催化剂检查情况 脱硝催化剂运行维护 2 取样催化剂单元体外观情况下图为催化剂单元体的外观状况 从图中可以发现 取样单元体迎风面存在一定程度的孔道堵塞现象 整个截面方向约有15 20个孔道堵塞现象 20 提纲 21 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 一 空预器设备概况 空气预热器运行情况 锅炉配有两台半模式 双密封 三分仓空气预热器 立式布置 烟气与空气以逆流方式换热 预热器型号为34 VI T 2050 SMR 转子直径为 16422 传热元件总高度为2050mm 高度为1100mm 采用0 5mm厚的钢板 高度为950mm 采用0 8mm厚的钢板镀搪瓷 热段和冷段传热原件均采用类似DU3的板型 转子转向为逆转 即先加热二次风再加热一次风 空气预热器为36隔仓 采用双径向 双轴向和环向密封系统 配有漏风自动控制系统 22 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 一 空预器设备概况 空气预热器运行情况 运行截图 23 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 二 空预器运行情况 空气预热器运行情况 投产以来 1 2机组空预器运行良好 两台炉空预器压差始终保持在1 2kPa以内 历次检修中空预器内部检查均没有明显的沉积物 上下通透 历次检修空预器传热元件进行了抽仓检查中间部位未发现沉积物 较为干净 热端传热元件底部及上部较为干净 用手电进行通光试验 透光率较好 每次检修中解体检查时 冷端搪瓷部分有约300mm的沉积物 24 提纲 25 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 一 加强停炉检修期间的脱硝反应器内部维护 今后打算及思考 1 严格进行整个催化剂框架和反应器内目视检查2 严格进行催化剂框架变形和催化剂损失检查3 对密封片和催化剂元件上的灰分堆积和堵塞检查 并进行清理4 流场校正设备的灰分堆积和损害检查 包括SCR系统中AIG LPA大颗粒飞灰捕集设备 挡板 灰斗 催化剂吹扫设备和烟道 及时进行清理 5 对催化剂密封和焊接变形损坏检查 6 清理吹扫催化剂积灰 包括去除灰分 脱落的保温材料 大颗粒灰 锈片等避免磨损和腐蚀 7 做好来煤硫分的控制 26 金陵电厂SCR脱硝系统催化剂管理 二 加强运行维护 今后打算及思考 1 定期进行 CERAM厂家推荐每6个月 测量烟气中氨逃逸 2 定期进行SCR系统仪器