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文档简介
1、脱硝装置(scr区)运行操作培训教材(初稿) (该教材仅供运行人员前期培训之用,需在设备系统安装、调试过程中不断完善。涉及到数据、保护定值应以最终审批后为准)运行部2011年11月8日批准: 审核:校核:编制: 目录第一章 scr装置的生产原理及工艺流程 . 3第二章 scr脱硝装置的设备规格 . 9第三章 装置开、停工及正常操作 . 15第四章 检查保养 . 41第五章 氨处置注意事项 . . 45第六章 脱硝装置常见的异常现象 . 48附录:典型脱硝系统运行性能曲线 . 49第一章 scr装置的生产原理及工艺流程第一节 概述煤燃烧过程中所产生的氮氧化物(nox),是主要大气污染物之一。通常
2、所说的nox有多种不同形式,其中no和no2是重要的大气污染物,另外还有少量n2o。氮氧化物(nox)引起的环境问题和人体健康的危害主要有以下几方面:(1)nox对人体的致毒作用,危害最大的是no2,主要影响呼吸系统,可引起支气管炎和肺气肿等疾病;(2)nox对植物的损害;(3)nox是形成酸雨、酸雾的主要污染物;(4)nox与碳氢化合物可形成光化学烟雾;(5)nox参与臭氧层的破坏。在煤的燃烧过程中,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3种。其中快速型nox生成量很少,可以忽略不计。(1)热力型nox,指空气中
3、的氮气在高温下氧化而生成nox。当炉膛温度在1350以上时,空气中的氮气在高温下被氧化生成nox ,当温度足够高时,热力型nox 可达20 %。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。(2) 燃料型nox,指燃料中含氮化合物在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成nox。其生成量主要取决于空气燃料的混合比。燃料型nox约占nox总生成量的75%90%。过量空气系数越高, nox的生成和转化率也越高。(3)快速型nox,指燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如ch等反应生成nox。主要是指燃料中碳氢化合物在燃料浓度较高的区域燃烧时所产生的烃,与燃烧空气中的n2 发生反应,
4、形成的cn和hcn继续氧化而生成的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。在这三种形式中,快速型nox所占比例不到5;在温度低于1300时,几乎没有热力型nox。对常规燃煤锅炉而言,nox主要通过燃料型生成途径而产生。控制nox排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类,一次措施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的nox生成量;二次措施是将已经生成的nox通过技术手段从烟气中脱除。降低nox排放主要有两种措施。 一是控制燃烧过程中nox的生成,即低nox燃烧技术;二是对生成的nox进行处理,即烟气脱硝技术。低nox燃烧技术为了控制燃烧过程中nox的生成量所采取
5、的措施原则为:(1)降低过量空气系数和氧气浓度,使煤粉在缺氧条件下燃烧;(2)降低燃烧温度,防止产生局部高温区;(3)缩短烟气在高温区的停留时间等。低nox燃烧技术主要包括如下方法。空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环、低nox燃烧器。低氮燃烧技术的脱硝效率仅有2540,#4炉在大修期间将进行低氮燃烧器改造。单靠这种技术已无法满足日益严格的环保法规标准。烟气脱硝技术由于炉内低氮燃烧技术的局限性, 对于燃煤锅炉,采用改进燃烧技术可以达到一定的除nox 效果,但脱除率一般不超过60%。使得nox 的排放不能达到令人满意的程度,为了进一步降低nox 的排放,必须对燃烧后的烟气进行脱硝处理。目前通行
6、的烟气脱硝工艺大致可分为干法、半干法和湿法三类。其中干法包括选择性非催化还原法(sncr) 、选择性催化还原法(scr) 、电子束联合脱硫脱硝法;半干法有活性炭联合脱硫脱硝法;湿法有臭氧氧化吸收法等。就目前而言,干法脱硝占主流地位。其原因是:nox与so2相比,缺乏化学活性,难以被水溶液吸收;nox 经还原后成为无毒的n2和o2,脱硝的副产品便于处理;nh3对烟气中的no可选择性吸收,是良好的还原剂。湿法与干法相比,主要缺点是装置复杂且庞大;排水要处理,内衬材料腐蚀,副产品处理较难,电耗大(特别是臭氧法)。我厂二期采用干法选择性催化还原法(scr)脱硝技术。第二节 烟气脱硝scr装置流程及生产
7、原理 在众多的脱硝技术中,选择性催化还原法(scr)是脱硝效率最高,最为成熟的脱硝技术。其nox的脱除率可达到8090%。scr方法已成为目前国内外电站脱硝比较成熟的主流技术。如图1所示,我厂采用选择性催化还原法(scr)脱硝系统,脱硝还原剂的有效成份为nh3。 scr技术是还原剂(nh3)在催化剂作用下,选择性地与nox反应生成n2和h2o,而不是被o2所氧化,故称为“选择性”。烟气脱硝scr系统流程图: 图1、 烟气脱硝scr系统流程图scr系统包括催化剂反应器、氨储运系统、氨喷射系统及相关的测试控制系统。scr工艺的核心装置是脱硝反应器,有水平和垂直气流两种布置方式,如图2所示。在燃煤锅
8、炉中,烟气中的含尘量很高,#4炉采用垂直气流方式。(a) 垂直气流 (b) 水平气流 图2、反应器布置方式按照催化剂反应器在烟气除尘器之前或之后安装,可分为“高飞灰”或“低飞灰”脱硝。采用高尘布置时,scr反应器布置在省煤器和空气预热器之间。优点是烟气温度高,满足了催化剂反应要求。缺点是烟气中飞灰含量高,对催化剂防磨损、堵塞及钝化性能要求更高。对于低尘布置,scr布置在烟气脱硫系统和烟囱之间。烟气中的飞灰含量大幅降低,但为了满足温度要求,需要安装烟气加热系统,系统复杂,运行费用增加,故一般选择高尘布置方式。 脱硝的基本反应方程式: 4no4nh3o2-4n26h2o nono22nh3-2n2
9、3h2o 影响scr 脱硝因素: 在 scr 系统设计中,最重要的运行参数是烟气温度、烟气流速、氧气浓度、so3浓度、水蒸汽浓度、钝化影响和氨逃逸等。烟气温度是选择催化剂的重要运行参数,催化反应只能在一定的温度范围内进行,同时存在催化的最佳温度,这是每种催化剂特有的性质,因此烟气温度直接影响反应的进程;而烟气流速直接影响 nh3与 nox的混合程度,需要设计合理的流速以保证 nh3与 nox充分混合使反应充分进行;同时反应需要氧气的参与,当氧浓度增加催化剂性能提高直到达到渐近值;氨逃逸是影响scr系统运行的另一个重要参数,实际生产中通常是多于理论量的氨被喷射进入系统,反应后在烟气下游多余的氨称
10、为氨逃逸,nox脱除效率随着氨逃逸量的增加而增加,在某一个氨逃逸量后达到一个渐进值;另外水蒸气浓度的增加使催化剂性能下降,催化剂钝化失效也不利于 scr系统的正常运行,必须加以有效控制。烟气温度: 脱硝一般在280410范围内进行,此时催化剂活性最大。所以scr反应器布置在锅炉省煤器与空预器之间。 飞灰特性和颗粒尺寸: 烟气组成成分对催化剂产生的影响主要是烟气粉尘浓度、颗粒尺寸和重金属含量。粉尘浓度、颗粒尺寸决定催化剂节距选取,浓度高时应选择大节距,以防堵塞,同时粉尘浓度也影响催化剂量和寿命。某些重金属能使催化剂中毒,例如:砷、汞、铅、磷、钾、钠等,尤以砷的含量影响最大。烟气中重金属组成不同,
11、催化剂组成就不同。 烟气流量 :nox的脱除率对催化剂影响是在一定烟气条件下,取决于催化剂组成、比表面积、线速度lv和空速sv。在烟气量一定时,sv值决定催化剂用量。lv决定催化剂反应器的截面和高度,因而也决定系统阻力。 中毒反应: 在脱硝同时也有副反应发生,如so2氧化生成so3,氨的分解氧化(450)和在低温条件下(280c )so2与氨反应生成nh4hso3。而nh4hso3是一种类似于“鼻涕”的物质会附着在催化剂上,隔绝催化剂与烟气之间的接触,使得反应无法进行并造成下游设备堵塞。 催化剂能够承受的温度不得高于420,超过该限值,会导致催化剂烧结。 氨逃逸率 :氨的过量和逃逸取决于nh3
12、/nox摩尔比、工况条件、和催化剂的活性用量。应控制在3ppm以内。 so3转化率 :so2氧化生成so3的转化率应控制在1以内。 催化剂结构型式 :脱硝装置中脱硝催化剂采用了结构形式上最常见的蜂窝型。蜂窝型催化剂的特点:表面积大,体积小,机械强度大、阻力较大。 防爆: scr脱硝系统采用的还原剂为氨(nh3),其爆炸极限(在空气中体积) 1528,为保证氨(nh3)注入烟道的绝对安全以及均匀混合,需要引入稀释风,将氨浓度降低到爆炸极下限以下,一般应控制在5以内。 第三节 催化剂还原剂的选择scr 系统中的重要组成部分是催化剂,当前流行的成熟催化剂有蜂窝式、波纹状和平板式等。平板式催化剂一般是
13、以不锈钢金属网格为基材负载上含有活性成份的载体压制而成;蜂窝式催化剂一般是把载体和活性成份混合物整体挤压成型;波纹状催化剂外形如起伏的波纹,从而形成小孔。加工工艺是先制作玻璃纤维加固的tio2基板,再把基板放到催化活性溶液中浸泡,以使活性成份能均匀吸附在基板上。各种催化剂活性成分均为wo3和v2o5。 对于scr工艺,选择的还原剂有尿素、氨水和纯氨。我厂采用纯氨法是将液氨在蒸发槽中加热成氨气,然后与稀释风机的空气混合成氨气体积含量为5的混合气体后送入烟气系统。第四节 scr装置的工艺流程 scr区工艺流程 :自脱硝剂制备区域来的氨气与稀释风机来的空气在氨/空气混合器内充分混合。氨的爆炸极限(在
14、空气中体积) 1528,为保证安全和分布均匀,稀释风机流量按100%负荷氨量的1.15倍对空气的混合比为5%设计。氨的注入量控制是由scr进出口nox,o2监视分析仪测量值、烟气温度测量值、稀释风机流量、烟气流量(由燃煤流量换算求得)来控制的。为保证氨不外泄,稀释风机出口阀设有故障连锁关闭,并发出故障信号。 混合气体进入位于烟道内的氨注入格栅,在注入格栅前设有手动调节阀和流量指示,在系统投运初期可根据烟道进出口检测nox浓度来调节氨的分配量,调节结束后可基本不再调整。 混合气体进入烟道通过氨/烟气混合器再与烟气充分混合,然后进入scr反应器,scr反应器操作温度可在320410,scr反应器的
15、位置位于省煤器与空预器之间,温度测量点位于scr反应器前的进口烟道上,出现320410温度范围以外的情况时,温度信号将自动连锁关闭氨进入氨/空气混合器的快速切断阀。在scr反应器内氨与氧化氮反应生成氮气和水,反应方程式如下: 4no+4nh3+o26h2o+4n2 no+no2+2nh33h2o+2n2 反应生成水和氮气随烟气进入空气预热器。在scr进口设置nox,o2、烟气温度监视分析仪,在scr出口设置nox,o2、nh3监视分析仪。nh3监视分析仪监视nh3的逃逸浓度小于3ppm,超过则报警。 在氨气进装置分管阀后设有氮气预留阀及接口,在停工检修时用于吹扫管内氨气。 scr内设置吹灰器,
16、吹扫介质为蒸汽,脱硝装置的吹灰器采用耙式吹灰器。吹扫根据scr压差以及运行周期决定。 第二章 scr脱硝装置设备规格本工程scr脱硝设计条件 scr入口烟气参数序号项目单位工况(设计煤)bmcr100%tha1体积流量(湿态)nm3 (wet)/h2省煤器出口处烟气温度3省煤器出口处烟气压力pa4o2vol-%(dry)5co2vol-%(dry)6n2vol-%(dry)7so2vol-%(dry)8h2ovol-% scr入口烟气中污染物成分(标准状态,干基,含氧量6%)项目单位数据烟尘浓度g/nm3nox(以no2计)mg/nm3450so2mg/nm3so3mg/nm3主要性能指标序号
17、项 目 名 称单 位数 据1主要性能指标总压损(含尘运行)pa催化剂pa全部烟道panh3/ noxmol/molnox脱除率,性能验收期间%nox脱除率,加装附加催化剂前%装置可用率2消耗品纯氨(规定品质)t/h工业水电耗(所有连续运行设备轴功率)kw压缩空气m3/h蒸汽t/h其他 n2m3/年3scr出口污染物浓度(6o2,标态,干基)noxmg/nm3so2 mg/nm3so3mg/nm3hcl 以cl表示mg/nm3hf 以f表示mg/nm3烟尘g/nm3nh3ppm4噪音等级(最大值)设备(距声源1米远处测量)db(a) 脱硝设备规格 1 反应器:编号:(待定)形式:气流垂直流向固定
18、床数量: 2 台/锅炉瞬间防爆设计压力:9800pa 设计温度: 365c 催化剂层数: 2 层 + 预备层催化剂支承结构:框架基本尺寸 :7.98m11.58m10.6m(lwh) 材质:q235 1.1 反应器本体:1.1.1 反应器本体是脱硝装置最重要的部分,外型为矩形立方体,四壁为侧板,并形成壳体,催化剂分2 层布置在壳体内。另外设置了一个预备层。1.1.2 烟气中的氮氧化物 ( nox ) 与在反应器的上游注入的氨气 ( nh3) 一起通过催化剂层, 并将( nox )分解为水汽( h2o )和氮气 ( n2 )。1.1.3 为了使反应器内的烟气均匀流过催化剂层,在烟气进口处设置了导
19、流板, 在催化剂层的上方设整流装置。1.1.4 反应器内的催化剂框架底部,设有烟气密封的结构。1.1.5 反应器本体有足够的强度, 可充分地承受催化剂重量、自重和内部压力等负荷。1.1.6 反应器会因烟气温度升高而引起热膨胀。所以在支承反应器的钢支架上, 设有可滑动的支座,以消除膨胀引起的内应力。1.2 催化剂搬出入装置:1.2.1. 催化剂预先在催化剂供应商工厂装入框篮内,成组件后运到现场。催化剂框篮用专用吊具搬运。 1.2.2. 催化剂框篮运到触媒起吊口下部时,先用吊(铲)车将催化剂框篮放吊至反应器出入口所在的平台, 再用临时设置的水平滚道送到壳体出入口的内侧。通过反应器内单轨横行的手动葫
20、芦, 将催化剂框篮送进反应器内指定的位置。1.2.3. 脱硝吹灰器每层反应器设置了3 台脱硝吹灰器,在检修平台上设有吹灰器支吊。吹灰器主要参数: 型号:rk-at 行程(mm): 2900 吹扫角度:垂直向下 吹灰管行走速度(m/min): 0.5 吹灰管旋转速度(rpm) 吹扫时间(s) :678 工作时间(s) :698 蒸汽耗量(kg/min)(单台):105 电动机型号:m2qa90l6a 功率(kw) :1.1 转速(rpm) :900 绝缘等级:f 防护等级:ip55 吹扫压力(mpa)(表压):-汽源接口法兰口径:dn100 反应器开孔直径:168 1.3 催化剂: 1.3.1
21、催化剂单元的形状尺寸如下:平板式催化剂参数如下:每一机组的反应器数量 :2 催化剂床层数: 3 (初装2 层) 催化剂类型:平板式 催化剂基材:不锈钢 尺寸 板厚 mm :0.70.8 开孔(opening)mm: -孔间距(pitch) mm :6.36.0 催化剂单元截面长度 mm :464x464 催化剂单元长度 mm:500550 物理性质 催化剂单元截面尺寸 mmmm: 464x464 催化剂单元的高度 mm :500550 孔数: -几何比表面积 m2/m3 :314331 孔体积 cm 3/g :0.25-0.3 密度 kg/m3: 500 重量比表面积 m 2/g :70-80
22、 轴向抗压强度: kg/cm2- ;径向抗压强度: kg/cm2 -耐磨强度: -催化剂模块 :每一模块的催化剂元件数 :16 模块截面尺寸 mmmm: 1882x954 模块高度 mm :12201320 每一层的模块阵列: 6x8 模块重量 吨/模块:1.3 每台反应器中的催化剂量 m3 :169.5 每一机组中的催化剂量 m 3: 339 每层的压降 pa: 170 初装两层的压降 pa :340 最终装三层的压降 pa: 510 比速度(sv) h-1:3435 线速度(lv) m/s :4.9 操作温度 : 404 最高允许温度 : 420 最低允许温度 : 320 1.3.2 催化
23、剂框篮的尺寸、数量形式钢板制、矩形数量: 198 个/台炉尺寸: 1882mm954mm12201320mm(lwh) 材质: q235 2. 烟气整流装置设置部位在反应器进口处支撑樑内形式方形钢管平列式。3. 注氨装置3.1 氨-空气混合器型式:圆筒型数量: 1 个/台反应器材质: 20尺寸:3258 mm 3.2 注氨喷嘴型式:节流孔板内置喷射扩散式数量: 324 只/台反应器材质: 1cr18ni9ti孔径:12mm 3.3 注入管型式:棋盘孔排列喷嘴型数量: 54 根/台反应器材质: 20孔径:89 4.稀释风机 每台炉稀释风机按二用一备(或一运一备)配置,具体参数如下:风机型号:29
24、85a/220 风机入口容积流量 nm3/h: 3500 风机入口质量流量 kg/h: 4200 风机出口全压 pa :8150 风机出口静压 pa :7500 风机轴功率 kw :10 风机全压效率 :79 %风机转速 r/min: 2930 第三章 脱硝scr区装置开、停工及正常操作由于#4炉scr装置不设旁路烟道,即使未启动本装置,烟气仍要通过;scr装置的启动和投运是指打开氨气阀门,使氨进入烟气内,装置开始对烟气进行脱硝处理。scr 烟气脱硝装置在现场正确安装后,必须按照所提供的调整试运行大纲规定进行严格的调整和试运行,只有在试运行测试项目全部合格通过后,本装置才允许正式投入运行。1试
25、运行准备 试运行前,氨系统已经通过1.5倍水压试验、系统管路的吹扫合格、系统的严密性试验合格。1.1 巡检时的一般注意事项对装置各部进行巡检时,为了防止灾害,务必注意以下各项危险源:1.1.1 巡检人员进入烟道时, 为防止发生缺氧事故, 应使用氧气浓度计。 确认烟道内空气中氧含量在 18% 以上。 巡检人员进入反应器等密闭部位时,也要注意缺氧。必须用氧气浓度计检测。确认氧在含量18% 以上才可进入。另外, 在单人进入内部时, 必须有另一人在外部监视, 以防不测。绝不容许单人进入任何密闭容器或烟道内。1.1.2 必须确认氨,氮,蒸气等管道的阀门已全部关闭。 氨系统泄漏的氨有引起爆炸的可能. 氨系
26、统的周围必须挂出“ 严禁烟火”标志。 氨气是有毒气体。在泄漏场合,工作人员接触和吸入氨气会危害身体, 甚至导致死亡。所以内部巡检前, 必须确认氨气的阀门已经关闭,氨气源(氨切断阀后)处用盲板隔绝, 并且内部环境包括混合气体管道空气已经氮气置换更新。 设备内部巡检时, 氮气流出时会导致局部缺氧的重大危险事故。巡检前必须确认氮气阀门已经关闭(氮气系统与本体脱开), 内部环境中氧气浓度18%。1.1.3 进入烟道内部, 会遇到飞灰。必须戴上防护眼罩和口罩。 注意烟道内有的地方存在高温积灰, 可能引起烧伤事故.所以必须在充分冷却后, 再打开人孔门进入内部巡检。1.2 反应器及烟道在反应器内巡检时, 必
27、须查明, 催化剂表面有无异物及催化剂周围的密封材料是否正常。 反应器及烟道内不设巡检用的专用平台,在内部巡检时有可能造成跌落和碰撞。所以在内部巡检时, 必须设置临时的照明,必要时设临时脚手架在可能跌落的地方设置临时安全扶手。1.3 确认管路内已彻底清洁氨气、稀释空气、氮气、仪表空气及其它公用设施管道内, 不允许有垃圾、焊渣, 飞溅等杂物存在。在管路装好后, 必须用气体吹扫管道,并确认已彻底清洁干净。1.3.1 氨系统检漏试验的确认氨管路系统必须进行规定的耐压试验, 确认没有泄漏。1.3.2 烟道的人孔烟道的人孔开启过后, 必须确认已经完全可靠关闭。 关闭烟道的人孔时, 必须仔细查看确认内部确实
28、无人后再关闭。另外, 人孔门锁紧力不足时会引起烟气泄漏和中毒事故, 必须可靠关紧。在运行时必须经常巡检有无泄漏。特别在初次投运时,应随时拧紧人孔门以制止泄漏。1.3.3 注氨喷嘴烟道内注氨喷嘴, 将能均匀地向烟道内注入氨气。要保証喷嘴孔不堵塞, 应通过注入处附近的平衡压力表加以检查和确认。注:在停止注氨而锅炉未停止运行时,应确保稀释风机正常运行,以免引起注氨喷嘴的堵塞。1.4 阀的检查1.4.1 所有调节阀( 用于调节nh3、流量、稀释空气流量等), 应先做好动作检查,开关应灵活、可靠、有效。1.4.2 手动阀也必须检查开关动作是否灵活。1.4.3 调节阀必须有优异的技术性能,调节灵活可靠、寿
29、命长。1.5 公用管路的检查:氨气、氮气、仪表空气、稀释空气等各公用管路的管道安装的正确性,并检查管内压力,应确认与设计值一致。1.6 氨管路的检查(见巡检检查项目)1.7 供氨管路中, 控制用的仪表空气的供给, 必须确认无异常。1.8 电源及操作程序的确认 1.8.1 电源:注意防止触电。需要检查端子时, 必须将电源切断。1.8.2 必须确认装置的动作状况与顺序处于正常状态。1.9 设备的动作试验要确认分析仪器 (指进、出口的nox分析仪,nh3 分析仪)的动作处于常态。仪表、电气及自动化的详细操作见仪表、电气及自动化装置相关说明书。试运行前必须保证上述仪表、电气及自动化装置已进入正常工作状
30、态。2. 试运行2.1 运行时的注意事项设备运行时, 必须注意以下各点:2.4.1 脱硝装置的启, 停控制应执行自动化操作方式。2.4.2 不用手直接接触装置的转动部分,巡检时要保持距离。转动设备维修应按照安规要求做好相关安全措施。运行中,原来停止的设备有可能突然启动。在回转设备附近工作时, 要防止被回转设备卷入。2.4.3 当要将管路开放时, 先将管内的压力降到大气压后再进行作业。2.4.4 氨是有毒物质。吸收或接触后会导致重伤,甚至死亡。当要将氨系统管路打开时,请务必用氮气冲管进行空气氮气置换后再进行作业。2.4.5 为巡检检修而要进入反应器时,要将温度降到常温后再进入。要注意烟道内会有高
31、温积灰的地方,如不避开会造成烫伤。务必在充分冷却后,再打开人孔门进行内部巡检。2.4.6 试运行、停止的程序按正常运行时的运行、停止程序表进行。2.2 氨注入的方法及控制装置的调整2.2.1 氨的注入量及注入的控制与脱硝性能及残氨浓度密切相关, 所以试运行时要测量烟道内nox、 nh3和 o2的浓度分布。以这些资料为基础,来设定各种负荷时的氨注入量。当负荷变动时,对应于各种负荷能自动地调整最适宜的氨注入量。此外,也能对摩尔比变化时的氨量的平衡进行操作。2.2.2 注氨喷嘴的流量平衡:当100% 负荷时, 烟道内的烟气流速配合nox 的浓度分布, 用注氨喷嘴处的进口阀进行调整。2.2.3 调整后
32、, 将各喷嘴与集管间设置的测流孔两侧的流体压差, 用压力表测量并记录, 并将该记录作为将来再调整时的标准使用。2.3 注氨过程的监视项目2.3.1 各注氨喷嘴的注入流量,根据压力表的压差, 来调整各个喷嘴进口阀。各个压力表压差调整后, 必须没有大的变动。2.3.2 仪表用空气的压力必须正常。(压力范围在0.50.8mpa。) 2.3.3 稀释空气的流量必须正常。2.4 nox 分析计测定仪的确认2.4.1 必须确认:nox浓度的指示值确实随氨注入量的变化而变化。2.4.2 关于 nox 的测量值必须确认已用标准气体校准。2.5 确认烟道, 反应器的热膨胀烟道及反应器会随烟气温度的上升出现热膨胀
33、。支承装置(固定支座和滑动支座)将以固定点为基点, 向各自所定的方向膨胀滑动。必须确认滑动量是否在预定的范围内3 scr反应系统调试3.1 scr反应系统内部检查在scr反应系统安装完毕后(除催化剂外),对系统内部的喷氨格栅及喷嘴、气流分布挡板、整流装置、混合器等进行检查,确保设备安装正确,符合设计要求。3.2 反应系统出口烟气分析仪的静态调试联系厂家对scr反应系统出口烟气氮氧化物分析仪、氨气分析仪和氧量分析仪进行静态调试,并且尽可能利用标准气体对上述烟气分析仪进行标定,确保分析仪测量准确,分析仪的各个设备工作正常。在分析仪静态调试完毕后,联系热工人员与分析仪厂家一起,对分析仪的信号进行联调
34、,使分析仪测量出来的信号能够准确的反映在dcs的crt画面上。3.3 scr反应系统的冷态通风试验3.3.1 scr反应器投退试验3.3.1.1试验工况条件:3.3.1.1.1锅炉停运;3.3.1.1.2两台空气预热器、送风机、引风机正常投入运行,保持风量在满负荷的80%,负压自动已投入;3.3.1.1.3维持锅炉负压稳定在正常工况;3.3.1.2启动稀释风机;3.3.1.3 scr反应器投入试验3.3.1.3.1确认scr反应器出、入口无遮挡;3.3.1.3.2观察炉膛负压变化趋势,调整炉膛负压自动参数,同时记录主要参数3.3.1.4 scr反应器退出试验3.3.1.4.1观察炉膛负压变化趋
35、势,调整炉膛负压自动参数,同时记录主要参数;3.3.2 脱硝系统主保护试验(以下保护定值需要审批,不是最终保护定值)3.3.2.1试验工况条件:3.3.2.1.1锅炉停运;3.3.2.1.2两台空气预热器、送风机、引风机正常投入运行,保持风量在满负荷的80%,负压自动已投入;3.3.2.1.3维持锅炉负压稳定在正常工况;3.3.2.2主保护试验内容3.3.2.2.1手动跳闸3.3.2.2.2 scr反应器a出口温度低320 3.3.2.2.3 scr反应器a入口温度低410 3.3.2.2.5 锅炉烟气系统跳闸(锅炉mft)3.3.2.2.6 稀释风流量低( nm3/h),延时30s3.3.2
36、.2.7 氨气/空气比例8,延时30s,3.3.2.2.8 #4机组#1稀释风机跳闸且#2稀释风机跳闸dcs系统模拟以上每一条件,保护动作后scr反应器a、b的入口喷氨调节阀、喷氨关断阀均保护关闭,作好保护试验记录,热控、运行人员签字。3.3.3 scr反应系统空气流场测量 冷态情况下启动空预器、送风机、引风机、一次风机,风量维持在满负荷风量的80。在锅炉进行冷态通风试验过程中,对scr反应系统也要进行冷态通风试验,主要是测量喷氨格栅上游、第一层催化剂的上游及空预器入口三处地方的空气流场,以便检验上述三个截面的空气流场是否满足设计要求,为scr反应系统的热态运行提供一个基本的参考。3.4 喷氨
37、格栅流量均匀性调整启动稀释风机,通过调整每个反应器喷氨格栅入口手动节流阀,使每个反应器对应的每个喷氨格栅的流量一致。如果在试验过程中,发现空气流量为零或者阀门全开后流量还是很少,就需要检查对应的喷氨格栅及喷嘴是否有堵塞现象。如有该现象出现,要联系厂家进行相关处理,使之工作恢复正常。3.5 吹灰系统的调试(略)3.6 脱硝装置热态试验3.6.1主机组工况条件;3.6.1.1锅炉正常运行,机组负荷在50至100之间;3.6.1.2机组主保护已投入,负压自动已投入,维持锅炉负压稳定在正常工况;3.6.2启动稀释风机;3.6.3 scr反应器投入试验;3.3.6.4 scr反应器退出试验;3.7 sc
38、r系统的氨气喷入1)如果脱硝反应器入口的烟气温度满足喷氨条件下(320)持续10min以上,则可以向系统喷氨;2)打开氨气供应控制平台的手动门。3)打开氨气缓冲槽出口的手动阀,把氨气供应至喷氨流量调节阀前;4)再次检查确认以下条件是否全满足:脱硝反应器入口的烟气温度在320410之间,且持续10min以上;反应器出口的氮氧化物分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪已经工作正常,crt上显示数据准确;已有一台稀释风机正常运行,风机出口风压正常。5)上述条件满足后,打开scr系统喷氨气动阀;6)手动缓慢调节每个反应器的喷氨流量调节阀,先进行试喷氨试验,当调节阀打开后,要确认氨气流量计能够准确的测量出氨气流
39、量。否则,要暂停喷氨,把氨气流量计处理好后再继续喷氨。首次喷氨时,脱硝效率暂时控制在3050。7)根据scr出口氮氧化物的浓度及氨气浓度,缓慢的逐渐开大喷氨流量调节阀,控制nox的脱除率在3050。如果在喷氨过程中,氨气分析仪的浓度3ppm,或者反应器出口nox含量无变化或者明显不准时,就需要暂停喷氨,解决问题后,才能继续喷氨。8)脱硝效率稳定在3050,全面检查各个系统,特别是反应器系统。检查氮氧化物分析仪、氨气分析仪及氧量计分析仪,确保烟气分析仪都工作正常,如果测量不准,联系厂家处理,最好能够用标准气体对仪器进行标定。检查氨气制备系统,确保氨气制备正常,参数控制稳定,能够稳定的制备出足够的
40、氨气。9)在全面检查各个脱硝的系统均工作正常后,可以继续手动缓慢开大喷氨流量调节阀,使脱硝效率达到60。10)在脱硝效率达到60后,停止继续增大喷氨流量,稳定运行2小时后,手动缓慢关小喷氨流量调节阀,把脱硝效率降低至50,然后联系热工检查氨气流量调节阀的控制逻辑,如果条件具备,把调节阀投入自动控制。然后增加或者减少反应器出口的nox浓度的控制目标,观察调节阀的自动控制是否正常,热工优化氨气流量调节阀的自动控制参数,使氨气流量调节阀自动控制灵活好用,满足脱硝控制要求。3.8 scr反应系统安全措施3.8.1 scr反应系统喷氨前,必须完成scr反应器的投入、退出冷态及热态试验。3.8.2 脱销系
41、统运行时主保护必须投入。3.8.3 scr反应器的投入、退出必须报值长批准,并通知制氨区化学运行人员。密切观测炉膛负压的波动,确保不对主机组运行造成影响。3.8.4确保压力、温度、氨气流量、烟气分析仪等主要检测仪表校验合格,工作正常。3.8.5调整喷氨格栅的节流阀,使同层每一个喷氨格栅的氨气流量至最佳。4.8.6定期对催化剂进行吹灰,确保吹灰参数满足吹灰要求。3.8.7如催化剂进出口差压高,可暂停喷氨,加大催化剂的吹灰频率;加强对空预器吹灰频率。3.8.8机组升降负荷严格按照升降负荷曲线进行。4 脱硝系统的运行4.1 脱硝系统的启动4.1.1整套启动前的检查(操作分工为:氨制备区化学部负责,s
42、cr区运行部负责)4.1.1.1检查以下脱硝辅助系统能正常投运u 压缩空气系统正常。u 液氨存储和蒸发系统区域的喷淋水系统(水源来自消防水)可随时投入使用。u 加热蒸汽供应正常。u 液氨存储和蒸发系统区域的氮气吹扫可正常投入使用,氮气储备充足。4.1.1.2 scr反应系统的检查u 反应器系统的保温、油漆已经安装结束,妨碍运行的临时脚手架已经拆除。u 反应器及其前后烟道内部杂物已经清理干净,在确认内部无人后,关闭检查门和人孔。u 反应器的吹灰器试运已经合格。u 反应器出口的烟气分析仪已经调试完成,可以正常工作。u 反应器系统的相关监测仪表已校验合格,投运正常,crt参数显示准确。4.1.1.3
43、 液氨卸载和存储系统的检查u 系统内的所有阀门已经送电、送气,开关位置准确,反馈正确。u 液氨存储系统已经存储足够的液氨,液氨存储罐的液位不能超过规定的液位高度。u 卸料压缩机各部位润滑良好,安全防护设施齐全,可以随时启动进行正常的卸氨。u 全部氨气泄漏检测装置工作正常,高限报警值已设定好。u 氨气稀释槽已经注好水,水位满足要求。u 废水池的废水泵试运合格,可以正常投用。u 液氨卸料和存储系统的相关仪表已校验合格,已正确投用,显示准确,crt相关参数显示准确。4.1.1.4喷氨系统的检查u 系统内的所有阀门已经送电、送气,开关位置正确,反馈正确。u 液氨蒸发槽内部杂物已经清理干净,并把人孔门关
44、闭。u 氨气缓冲槽内部杂物清理干净,并把人孔门关闭。u 喷氨系统的氨气流量计已经校验合格,电源已送,工作正常。u 喷氨系统相关仪表已校验合格,已经正确投用,显示准确,crt相关参数显示准确。u 喷氨格栅的手动节流阀在冷态时已经预调整好,开关位置正确。u 稀释风机试运合格,转动部分润滑良好,绝缘合格,动力电源已经送上。可以随锅炉一齐启动。4.1.1.5 脱硝系统相关的热控设备已经送电,工作正常。4.1.1.6废水处理系统可以接纳由脱硝废水池来的废水。4.1.2 脱硝scr系统启动在锅炉点火前,要在风烟系统启动后,启动一台稀释风机,另外一台风机投入备用联锁。在点火前还应把两台反应器的压差记录下来,
45、作为以后判断催化剂是否积灰的对比参数。投入scr反应器后要及时投入吹灰器,防止可燃物沉积在催化剂的表面上。在启动吹灰器前要经过充分的暖管疏水,只有达到设计值后,才能启动吹灰器进行吹灰。在锅炉点火启动后,就可以对喷氨系统进行检查,准备氨气的制备,以便脱硝系统入口温度满足喷氨条件后就可以往系统喷氨。4.1.3 氨系统启动4.1.3.1卸氨(略)4.1.3.2卸氨经过蒸发槽的蒸发及喷射操作(略)4.1.3.3 scr系统的氨气喷入(略)4.2 脱硝系统的停运4.2.1脱硝系统的短期停运(锅炉不停,可能因为烟气温度不满足条件而停止喷氨)1)关闭液氨储罐液氨出口管道气动阀2)关闭蒸发槽蒸汽入口气动阀3)
46、关闭蒸发槽液氨入口管道气动阀4)关闭氨气缓冲槽入口阀门5)关闭氨气缓冲槽出口阀门6)关闭scr喷氨气动阀7)关闭scr喷氨调节阀8)其它系统设备或者阀门等保持原来的运行状态4.2.2 scr系统的长期停运(锅炉停运): 在锅炉降低至最低允许喷氨温度前,负荷暂时稳定,等喷氨流量调节阀关闭后再继续降负荷。1)关闭液氨储罐液氨出口管道气动阀及其手动门。2)关闭蒸发槽液氨入口管道控制阀。3)继续加热蒸发槽数分钟,待蒸发槽出口氨气压力几乎降为零后,逐渐关闭蒸发槽入口的蒸汽气动阀及调节阀然后关闭手动阀。4)缓冲压力基本为零后,关闭蒸发槽出口阀门。5)关闭scr喷氨气动阀、氨气流量调节阀。6)在scr出口温
47、度低于250以前,锅炉暂停继续降负荷,对催化剂进行一次全面吹灰。吹灰结束后继续降负荷。7)在锅炉停运后,锅炉已经完全冷却至环境温度后,停运稀释风机。8)至此,脱硝系统完全停止运行。当然,如果液氨存储罐还存有液氨,则要按正常情况继续监视和巡视液氨存储罐的运行情况。9)氨区如有检修工作,必须放尽相关设备管线阀门内压力,如需要动火作业时,还必须按有关要求办理动火工作票。并加好相关隔离堵板,用氮气置换,分析合格后,才允许动火。5. 正常运转5.1 启动顺序5.1.1 流程检查 (1) 辅助系统:确定仪表风系统、杂用空气系统阀门开启,压力范围在0.50.8mpa。 (2) 分析计动作再次确认 (在锅炉启
48、动前已确认分析计动作指示正常) (3) 风管道系统:确定稀释风机进口阀门,稀释风机出口切断阀开启动作正常并最终处于关闭状态。仪表压力、流量测量阀打开(孔板阀、现场压力表)并投入使用。风机出口温度指示正常。杂用空气吹扫阀关闭。 (4) 氨管道系统:确定边界阀门、控制阀旁路及上下游阀关闭。确定放空及扫线阀关闭。 (5) 仪表压力、流量阀打开(孔板阀、现场压力表)并投入使用,控制阀、氨进混合器切断阀开启动作正常并最终处于关闭状态。 (6) 烟道系统:检查烟道人孔、检测孔关闭,差压指示阀门打开并投入使用,烟道进出口o2、nox测量仪和烟道进出nh3测量仪(详见仪表说明书)投入使用。 5.1.2 锅炉侧
49、信号正常 包括锅炉出力指令(mdf),锅炉额定负荷,单、双边运行信号(鼓风机和引分机信号),燃煤信号,mfd信号。 5.1.3 氨区侧信号正常(属化学管辖区域)。包括: (1) 无报警信号 (2) 氨气压力0.3 mpa (3) 汽化器水域温度702.5。 (4) 稳定罐压力0.20.25mpa 。(5) 稳定罐温度0。 5.1.4 稀释风机启动 (1) 确认注氨分支管手动调节阀开度位于调试完成后状态(调试后开度已经确定应保持不变,严禁操作)。 (2) 按操作步骤启动风机。(3) 检查风机压力表压力410kpa 。(4) 开风机进口蝶阀调节流量至1800m3/h。 5.1.5 氨系统启动 (1
50、) 信号检查 ) 锅炉侧信号正常 。) 锅炉侧运行稳定(燃煤流量稳定、反应器进口nox 稳定)。 ) 氨区侧信号正常。 ) 确定风机启动达到上述要求。 ) 反应器进口温度范围(320410)。 ) 记录锅炉额定负荷 。(2) 启动流程1) 检查氨管道现场压力表(0.150.25mpa) 2) 氨边界阀开启。 3) 开启氨切断阀。 4) 氨控制阀投手动控制。 5) 开启氨控制阀上、下游截止阀。 6) 手动缓慢控制氨控制阀开度由小变大,检查氨的允许流量(根据脱效率、进口nox浓度、烟气流量的计算)。注意脱硝率的变化和氨/氮摩尔比以及出口nox浓度,注意氨逃逸率。 7) 运行注氨量调整接近正常所需反
51、应器出口脱硝浓度后,氨控制阀投自动(反应器出口nox浓度控制)。 5.2 scr 停工要求:() 短期停工要求: 1) 关闭氨切断氨。 2) 关闭氨控制阀及上下游阀门。 3) 按风机停机要求停稀释风机。 4) 关闭风机进出口阀门。 () 长期停工或检修时要求: 1) 关闭氨管道进scr 边界阀门。 2) 控制阀开度最大 。3) 待氨管无压力后,用吹扫氮气吹扫到烟道,吹扫一定时间后,松开氨管道边界进scr边界阀门内侧法兰,加盲板。 4) 关闭氨切断阀,关闭吹扫氮气阀,保持氨管道压力在12atm。 5) 关闭氨控制阀及上下游阀门。 6) 按风机停机要求停稀释风机。 7) 关闭风机进出口阀门。 8)
52、 现场压力表阀关闭。 9) 仪表停止投用 。10) 仪表风、杂用风、蒸汽边界总阀关闭。 5.3 停止顺序正常运行状态 锅炉负荷下降氨气切断阀“关闭”条件确认氨气切断阀“关闭”确认 脱硝装置出口 nox 浓度确认 scr装置停运完成、再启动待机。5.4 故障停运 一般故障停运按正常停止顺序进行 紧急故障停运(如氨大量泄漏)时可直接按以下顺序操作:紧急情况出现氨气切断阀关闭条件确认 氨气切断阀关闭确认 scr 出口nox 浓度确认 scr装置故障停运完成。5.5 运行监视仪器仪表的确认1)nox 测定仪 (脱硝装置进口、出口nox 浓度和o2 浓度的监视); 2)nh3 浓度计 (脱硝装置出口nh3 浓度的监视);3)反应器进出口压差;4)反应器进口烟气温度;5)nh3 流量;6)nh3 供给压力;6. 吹灰器投用6.1 吹灰器投用条件:6.1.1 正常情况下每个月投用二次。由电厂工作人员启动。注:在锅炉停机前,务必投用吹灰一次,以免有飞灰附着在催化剂上,而锅炉停机后飞灰冷却黏附在催化剂上。6.1.2 催化剂床层压差报警,当反应器的差压比正常的差压增加超过10%时,由运行人员启动吹灰程序。6.2 吹灰器运行功能6.2
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