在非正常运行条件下保护脱硝催化剂说明手册(中文版)

1、版次17fJul.10, 2006文档号89 013在非正常运行条件下保护脱硝催化剂说明手册(燃煤锅炉 ) “本手册含有SCR 催化剂安全运行的重要信息。没有首先彻底阅读本手册并完全理解所含信息内容，禁止尝试操作设备.”说明由日立/BHK提供的催化剂内有不锈钢网，其中有二氧化钛，含有活性催化成份。如果该或任何其它SCR 催化剂曝露于非正常条件下，它会迅速失效。下面是加速催化剂恶化的一些非正常条件 1. 由于烟气流速和粉尘浓度超出设计值引起的侵蚀。2. 由于未预料到的燃料组分/附加物和未预料到的烟气组分引起的中毒。3.长期储存催化剂，而未适当处置。4.因曝露于非正常高温而引起的热损害。项目1也许

2、由于燃料特性不同于设计值而引起。一些附加物和从SCR上游设备浸入的元素会使催化剂恶化，如项目2中所提及。高砷煤就是一个例子。正如项目3中所述，在长期储存催化剂时，为防止非正常恶化，正确处置催化剂是必要的。原则上，催化剂应按照日立规定的步骤来储存 “脱硝催化剂储存和处置步骤”. 在长期储存时，超过一个月，在反应器内或外，日立愿意自愿建议客户，确保正确储存步骤。 尽管项目1, 2 和3 可以预见，并有必要的预防措施，项目4，由于曝露于反常高温的热损害，由于误操作和/或反应器或其它设备故障，会偶然发生。 由于燃烧器内不完全燃烧引起的可燃物如油雾，灰等的浸入，引起反常温度增加。尽管正常运行条件下，可燃

3、物的释放是有限的，但是由于误操作和/或燃烧器的故障，大量的可燃物会产生，并浸入SCR 反应器。在启动和正常停机等条件下，如安装反应器旁路，利用SCR反应器旁路 注:少量粘附的可燃物不会对催化剂产生影响。催化剂表面粘附的可燃物的最大限度是 4g-碳/m2.如果大量的可燃物粘附并积累在催化剂表面，并且如果催化剂在停机期间保持在一个较高温度，即“热状态”，并由足够的空气（氧）供应，黏附的可燃物会被逐渐氧化，并使温度提高，这样可能损害催化剂。本说明手册描述了检测催化剂表积累的可燃物步骤，以及保护催化剂免于由于这些可燃物氧化而引起的催化剂热损害NOTICE发布记录DOCUMENT NO.89013版次发

4、布日期描述制作校核批准1Dec. 11, 92总说明T. OgasaharaDec. 16, 92M. HiranoDec. 16, 92T. HirutaDec. 16, 922Jun. 30, 93总说明T. OgasaharaJun. 30, 93M. HiranoJun. 30, 93M. NishimuraJun. 30, 933Feb. 4, 95总说明T. OgasaharaFeb. 4, 95M. HiranoFeb. 4, 95M. HiranoFeb. 4, 954Jul. 28, 99Added SI unitH. YamakajiJul. 28, 99M. MukaiJ

5、ul. 28, 99S. NozawaJul. 28, 995Feb. 1, 2000总说明H. YamakajiFeb. 1, 2000M. MukaiFeb. 1, 2000S. NozawaFeb. 2, 20006Feb. 16, 2000总说明H. YamakajiFeb. 16, 2000Y. InatsuneFeb. 16, 2000Y. InatsuneFeb. 16, 20007Mar. 31, 2000总说明H. YamakajiMar. 31, 2000M. MukaiMar. 31, 2000M. HiranoMar. 31, 20008Apr. 9, 2001总说明H

6、. YamakajiApr. 9, 2001Y. InatsuneApr. 9, 2001M. HiranoApr. 9, 20019Jan. 11, 2002总说明T. HikinoJan. 11, 2002T. OgasaharaJan. 11, 2002T. KatsubeJan. 11, 200210Nov. 21, 2002总说明H. YamakajiNov. 21, 2002T. OgasaharaNov. 21, 2002T. KatsubeNov. 21, 200211Apr. 23, 2003总说明T. KamedaApr. 23, 2003M. MukaiApr. 23,

7、2003T. KatsubeApr. 23, 200316Nov. 20, 2003修正 1-1,2-3,3-2T. KamedaNov. 20, 2003M. MukaiNov. 20, 2003T. KatsubeNov. 20, 200317fJul. 10, 2006总说明A. YamadaJul. 10, 2006Y. NagaiJul. 10, 2006Y. InatsuneJul. 10, 2006目录页数1. 警告和禁止 1-1 1.1 锅炉和SCR稳定运行 1-1 1.2 在机组停机后监测仪表 1-22. 异常测量 2-1 2.1 燃烧器跳闸2-1 2.2 易燃物去处运行2-

8、2 2.3 在停机期间异常 2-5 (热熄火)3. 运行和维护要求 3-1 3.1 在运行和维护中保护脱硝催化剂要求 3-1 i1. 警告和禁止 1.1 锅炉和SCR稳定运行 (1) SCR 必须按照日立提供的“运行，维护和安全手册”运行。 (2) 燃烧器必须按照其制造商/供应商的运行说明来运行。 仔细控制，避免不完全燃烧，这可能引起大量的可燃物携带到SCR。 (3) 除了点火和熄灭主燃烧器，不要连续单独运行油点火器。除非是用于燃烧本身服务的目的，否则不要使用油点火器。 为使油雾最小，一旦点火失败后，立即停止点火器。 (4) 在启动时，保持燃烧器适当的过量空气系数*1 是必要的。这将使可燃物在

9、锅炉启动和停机时的产生最小（如油雾或非燃尽碳）。如可能，旁路 SCR 。345燃烧器过量空气系数油雾量图 1.1 油雾产生的例子(图 1.1 表明当燃烧器过量空气系数超过4.0时，会产生大量的油雾)1-1注*1 : 过量空气系数按如下等式定义(1).实际空气理论空气过量空气系数 = (1) 1.2 在机组停机后监测仪表为在机组停机后较早监测到异常，进行如下监测. 1.2.1 监测燃料系统仪表 注意燃料流量计，燃料压力表，炉膛气体监测和CO分析仪(如有)指示的变化。 如果通过炉膛气体监测报警或燃料流量指示/燃料压力表变化监测到异常，立即采取制造商规定的措施，防止燃料泄漏。 1.2.2 监测 SC

10、R 仪表仔细监测SCR仪表，因为如果粘附到SCR催化剂表面的可燃物开始氧化，烟气特性改变可能发生。请参照表1.1 异常条件。正常情况下，在SCR系统中安装有 NOx/O2 分析仪和温度计，控制性能。在机组停机后，应监测它们作为异常指示。1-2表 1.1 异常判断项目标准异常1. O22. 烟气温度(在脱硝周围)3. NOx大气(O2 = 21 %)由于自然冷却，烟气温度下降0 ppm因可燃物氧化变低因可燃物氧化而产生和储存的热量，反应器烟气温度不下降或上升.异常异常正常随可燃物氧化而发生(在烟囱入口处SO2 可能增加)1-32. 预防异常措施本部分描述了由于锅炉或燃烧器故障引起的非正常运行条件

11、下，预防催化剂免于热损害的推荐措施。本部分条款应用于下表中所描述的燃油。表 1.2 预防异常措施项目应用燃料1)(燃料差异)煤油气2. 预防异常措施 2.1 燃烧器跳闸 (Operation of fans in draft system is possible) 2.2 可燃物去除运行 2.3 热熄火期间异常3. 运行和维护要求3.1 在运行和维护中保护脱硝催化剂要求 :应用1):当点火时使用到2.1 燃烧器跳闸如果锅炉或燃烧器跳闸，用比25% MCR还多的空气清洁至少5分钟。在跳闸期间，燃料可能携带到SCR.保持空气流量，并尽可能早地冷却催化剂层到50oC以下。2-12.2 去除可燃物运行

12、如果产生未燃尽的可燃物（比如油雾，在燃油启动时，有较高的为燃烧碳含量），并被携带粘附到反应器，且如果催化剂处于热熄火状态，有可能粘附的未燃烧的可燃物开始氧化，提高催化剂温度引起损害。因此，尤其在启动和停机期间，监测锅炉运行状态是很重要的，来避免未燃烧可燃物产生。 2.2.1 未燃烧可燃物产生原因(1) 燃烧器不完全雾化(2) 在锅炉或燃烧器跳闸时 (3) 在连锁测试时 在启动时，注意炉膛的燃烧状态，延期特性(NOx, SOx, CO 浓度和烟气温度)以及烟囱烟雾. 如可能，使用旁路 在锅炉火燃烧器跳闸时, 确认燃料关断阀完全关闭。 在燃烧器连锁测试时，退出燃烧器 (油枪) ，防止燃料泄漏.2.

13、2.2 预防和及早监测(1) 保持良好的燃烧条件(2) 确认燃烧器阀门运行2-22.2.3 去除油雾操作如果判断出大量的油雾产生并沉积到SCR催化剂，应采取以下措施(1)立即停止燃料燃烧，并让催化剂层冷却到 50oC.(2) 检查产生原因，并采取预防措施(3) 在措施完成后，点燃燃烧器，逐渐提升SCR温度，蒸发粘附到催化剂上的油雾.(a) 提升温度，遵循下图2.1曲线(b) 在提升温度操作中，应保持步骤 温度升高率低于45oC/h空气流量将多于25% MCR.温度适当增加确认当温度恒定时，烟气温度和/或烟气特性(O2, NOx, CO, SOx, etc.)没有异常增加，然后进行下一步温度增加

14、。 蒸发油雾的温度提升操作在原因调查和措施采取之后进行 在蒸发油雾操作期间，监测烟气分析仪(O2, NOx, CO, SOx)和烟气温度2-3大约. 300 oC 在脱硝入口烟气温度2h2h1h1h大约. 250 oC 大约. 200 oC 大约. 150 oC * 温度升高速度 : 低于 45oC/h*空气流量 : 大于 25% MCR* 从SCR 出口烟气温度判断下一步温度提升是否开始.在温度升高期间，如果烟气温度突然升高，停止升温，保持温度恒定，直到温度稳定，CO 下降。然后继续下一步温度提升.温度保持时间只是个标准，它可根据情况而变点火时间图 2.1 蒸发催化剂表面油雾标准温度提升曲线

15、2-42.2.4 等离子点火故障当发生等离子点火故障，煤粉被携带到SCR 反应器，停止点火，用声波吹灰器清洁反应器。2.3 在停机期间异常 (热熄火)早先已经提及，在停机期间（热熄火），当大量可燃物黏附到催化剂并保持高温时，会发生异常温度增加。这是由可燃物高度氧化产生的热量引起的。在热熄火期间，温度增加和NOx 和 SOx 及 CO 产生能监测到这种状态。2.3.1 异常监测(1) 温度可燃物氧化是一个放热反应。它能加热反应器内的空气。异常温度改变可用 SCR反应器进出口和催化剂层温度计监测到。(2) NOx 和 SOx 及 CO 产生伴随着可燃物氧化温度增加，会产生NOx, SOx 及 CO

16、. 2.3.2 在热熄火时措施如上描述，当供应空气至高含量未燃烧碳的灰时，有可能发生爆炸。因此，确保关闭所有挡板门，不使空气进入未燃烧可燃物。在足够冷却催化剂后，再进入催化剂反应器内。 2.3.3 预防可燃物氧化预防催化剂热损害最好的方法是减少积累的可燃物。少量黏附的可燃物并不影响催化剂。2-53. 运行和维护要求3.1 在运行和维护中保护脱硝催化剂的要求(1) 保持良好的燃烧状况，使可燃物产生最小化（如油雾或未粉尘中燃烧碳）。(2) 在运行和热熄火期间，为尽早监测老化和异常，监测并记录以下数据 发电机输出 (或锅炉蒸发量) 燃料流量 脱硝反应器压差 烟气流量 空气流量 脱硝反应器进出口烟气温度 锅炉烟气组分 (NOx, O2, CO, SO2, etc.)(3) 定期及在以下情况下，测量烟气粉尘浓度及粉尘中碳含量。 在运行状况变化时 在周期检查后 在使用燃料变化时 在锅炉燃烧工况变化时3-1(4) 检查反应器内部在锅炉停机期间内，定期对以下点作催化剂表面粉尘沉积检查。首先阅读并理解文档 “维护安全”