燃煤机组烟气脱硝SCR(尿素法)核查培训

1、燃煤机组烟气脱硝SCR(尿素法)核查培训核查总则上海申欣环保实业有限公司理论依据:质量守衡核查顺序:先当前后历史先全貌后具体先找异常后找原因 核查重点:机组(脱硝)启停(跳闸)培训内容上海申欣环保实业有限公司1. 基本概念2. 尿素流量自动控制3. 曲线分析4. 常见的设备异常及验证方法5. 常见的数据作假方法培训内容上海申欣环保实业有限公司1. 基本概念 1.1 常用换算公式 1.2 NH3/NOX摩尔比 1.3 NH3/NOX实际摩尔比 1.4 NH3/NOX实际摩尔比和脱硝效率及NH3 逃逸浓度关系 1.5 NH3/NOX实际摩尔比取值范围 1.6 NH3逃逸浓度估算 1.7 CEMS取

2、样延时估算 1.8 常压下尿素溶液浓度和密度对照表1.1常用换算公式上海申欣环保实业有限公司NOX浓度（ppm）=NO浓度（ppm）/P P：烟气氮氧化物中NO的占比（体积比），一般在0.920.95。NOX浓度（mg/Nm3）=NOX浓度（ppm）2.0536 (NOX摩尔质量46 g/mol气体摩尔体积22.4 L/mol=2.0536 g/L)氧量折算后NOX浓度（mg/Nm3） =氧量折算前NOX浓度（ mg/Nm3 ）15(21-氧量)平均NOX浓度=(A侧NOX浓度 A侧烟气量 B侧NOX浓度 B侧烟气量)/总烟气量脱硝效率=(进口NOX浓度出口NOX浓度)/进口NOX浓度平均氧浓

3、度=(A侧氧浓度 A侧烟气量 B侧氧浓度 B侧烟气量)/总烟气量1.2 NH3/NOX摩尔比上海申欣环保实业有限公司CO(NH2)2 NH3+HNCO(异氰酸)HNCO+H2O NH3+CO24NO+4NH3+O24N2+6H2O2NO2+4NH3+O23N2+6H2O主要化学反应：烟气中 NO与NO2比例：95%/5%92%/8% NH3/NOX摩尔比N：1.051.08反映了100%脱除NOX所需的理论NH3量 NH3/NO摩尔比：1 尿素/NH3摩尔比：1:21.3 NH3/NOX实际摩尔比上海申欣环保实业有限公司 A=尿素溶液总流量(m3/H)尿素溶液密度(1145kg/m3) 尿素溶

4、液浓度(0.55)0.06(kg/mol) 2 NH3摩尔流量A(mol/H):A侧进口烟气NOx流量B1(mol/H): NH3/NOX实际摩尔比M： B1=A侧烟气流量 (Nm3/H) A侧进口NOx浓度 (mg/Nm3 )46000(mg/mol反映了实际NOX脱除能力M= NH3摩尔流量进口烟气NOx流量 =A/(B1+B2)B侧进口烟气NOx流量B2(mol/H): B2=B侧烟气流量 (Nm3/H) B侧进口NOx浓度 (mg/Nm3 )46000(mg/mol A=A1+A2 （A1、A2分别为A、B侧NH3摩尔流量）1.4 NH3/NOX实际摩尔比和 脱硝效率及NH3逃逸浓度关

5、系上海申欣环保实业有限公司1.5 NH3/NOX实际摩尔比取值范围上海申欣环保实业有限公司1.6 NH3逃逸浓度估算_A侧上海申欣环保实业有限公司C1=B1A侧脱硝效率反应掉的NOX流量C1(mol/H):反应掉的NH3流量D1(mol/H):D1=C1N NH3逃逸流量E1(mol/H):E1=A1-D NH3平均逃逸浓度F1(ppm):F1=E10.0224(A侧烟气流量/0.9注) 106 =0.4383 (M-N) A侧进口NOx浓度注: 1)系数0.9为考虑10%的烟气湿度 2) M: NH3/NOX实际摩尔比 3) N: NH3/NOX理论摩尔比(1.051.08) 4) :平均脱

6、硝效率 5) A侧进口NOx浓度未经氧量折算,单位mg/Nm31.6 NH3逃逸浓度估算上海申欣环保实业有限公司M-N进口NOx浓度(mg/Nm3)NH3逃逸浓度 (ppm)0.012000.872501.103001.313501.534001.754501.970.022001.752502.193002.633503.074003.514503.941.7 CEMS取样延时估算上海申欣环保实业有限公司取样管内径：d=6 (mm)取样管截面积：S= 1/4 d2 =2.8310-5 （m2）分析仪取样流量：L=1.5（L/ min）=2.510-5 （m3/ S）（注：冷却温度4）取样管温

7、度：t=120180取样管内气体流量：LaL(273+t)(2770.9注) = 3.9410-5 4.5410-5 （m3/ S）取样管内气体流速：v= La/S=1.391.60 （m/ S） =83.496.0 （m/ min）注:系数0.9为考虑10%的烟气湿度1.8 常压下尿素溶液浓度和密度对照表上海申欣环保实业有限公司温度()尿素浓度 (重量%)0102030405060密度 (克/厘米3)200.99561.02551.05201.08101.10851.1397250.99701.02301.05001.07801.10601.1370300.99561.02151.04811

8、.07551.10351.1337350.99401.01901.04601.07401.10151.13051.1575400.99221.01731.04371.07201.09851.12811.1550450.99001.01401.04101.06871.09601.12451.1530500.98801.01271.03901.06701.09401.12221.1500550.98601.01001.03601.06351.09001.11901.1475600.98321.00781.03401.06161.08751.11601.1445常用工况: 40 、55%、1145克

9、/厘米3培训内容上海申欣环保实业有限公司 2. 尿素溶液流量自动控制 2.1 尿素溶液喷枪调节门自动控制 2.2 总需要尿素溶液流量计算 2.3 NH3/NOX摩尔比计算 2.4 进口NOX流量计算2.1尿素溶液喷枪调节门自动控制上海申欣环保实业有限公司2.2总需要尿素溶液流量计算上海申欣环保实业有限公司2.3 NH3/NOX摩尔比计算上海申欣环保实业有限公司2.4 进口NOX流量计算上海申欣环保实业有限公司方法1:全部采用进口CEMS数据A侧烟气流量(Nm3/H)A侧进口NOX浓度(mg/Nm3) + B侧烟气流量(Nm3/H)B侧进口NOX浓度(mg/Nm3) 或：总烟气流量(Nm3/H)

10、平均进口NOX浓度(mg/Nm3) 特点: 1）计算结果的准确性依赖进口CEMS数据的准确性； 2）由于NOX 的取样延时，当进口NOX有较大波动时， 尿素溶液喷枪流量的调节会滞后； 3）当进口烟气流量计或NOX测量有故障时，喷氨调节门 无法投自动。2.4 进口NOX流量计算上海申欣环保实业有限公司方法2:烟气流量采用负荷-烟气流量折算表估算,进口NOX浓度取 A、B侧进口NOX浓度的平均值 特点: 1）计算结果的准确性依赖负荷-烟气流量折算表和进口 CEMS数据的准确性； 2）当A、B侧烟气量不均衡，同时A、B侧进口NOX浓度 相差较大时，计算结果误差较大 3）由于NOX 的取样延时，当进口

11、NOX有较大波动时， 尿素溶液喷枪流量的调节会滞后； 4）当进口NOX测量有故障时，喷氨调节门无法投自动。 2.4 进口NOX流量计算上海申欣环保实业有限公司方法3:直接通过负荷-进口NOX流量折算表估算进口NOX流量 特点: 1）计算结果的准确性依赖负荷-进口NOX流量折算表的 准确性； 2）需要具备不同煤种的数值修正功能； 3）当机组负荷变化时，喷氨量的调节比较及时。 培训内容上海申欣环保实业有限公司 3. 核查方法 3.1 基础数据核查 3.2 脱硝正常运行曲线核查 3.3 机组投运曲线核查 3.4 机组正常停运曲线核查 3.5 机组跳闸曲线核查 3.6 脱硝停运曲线核查 3.7 脱硝投

12、运曲线核查 3.8 CEMS吹扫曲线核查 3.9 CEMS标定曲线核查3.1 基础数据核查_验证计算公式上海申欣环保实业有限公司选取当前和几个历史的进出口NO(或NOX)浓度、氧量的DCS输入数值，和经计算后的NOX浓度（氧量折算前/氧量折算后）、脱硝效率（氧量折算前/氧量折算后）进行比较，检查换算/计算公式是否正确。并验证平均进出口NOX浓度、平均氧量、平均脱硝效率计算是否正确。3.1 基础数据核查_验证反应摩尔比上海申欣环保实业有限公司选择几段负荷、尿素喷枪流量稳定15分钟以上的时间段，分别记录A/B侧的烟气量(或间接获得)、进出口NOX浓度、脱硝效率、NH3逃逸浓度、尿素流量等数据，计算

13、出反应NH3/NOX摩尔比。如果反应NH3/NOX摩尔比在合理范围内（1.051.08），则说明脱硝系统运行基本正常。如果反应NH3/NOX摩尔比超出合理范围，尤其是明显小于正常值，则说明脱硝系统运行可能存在问题（仪表读数偏差大、数据经过处理），需进一步分析核查。 计算表： (计算公式)3.2 脱硝正常运行曲线核查上海申欣环保实业有限公司曲线内容：（以单侧为一组） 机组负荷、烟气温度、烟气氧含量、进出口NOX浓度、尿素流量、脱硝效率、NH3逃逸浓度核查内容： 1）取1周时间段，观察画面中各曲线应该稳定、连续波动，如果有剧烈波动则需进一步分析核查；总体波动趋势，烟气温度应和负荷变化同方向、烟气氧

14、含量应基本稳定(略和负荷反向变化) 、进口NOX浓度应和负荷变化反方向、出口NOX浓度和进口NOX同方向，和尿素流量增减反方向，如有异常变化趋势，则需进一步分析核查；观察脱硝效率是否在考核效率上运行，出口NOX浓度是否在考核浓度下运行，如果不符合，则应扣减投运率；观察低负荷时，烟气温度低于设计值，脱硝是否停运，如果停运，则记下时间段，便于后面核查脱硝停运曲线。3.2 脱硝正常运行曲线核查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 2）取1天或更短时间段，观察画面中各曲线变化时相对时间关系，通常进出口NOX浓度变化应滞后负荷或尿素流量变化12分钟，主要反映了CEMS取样延时。如果延时明显偏大，则可能是探

15、头（或取样管）堵；如果延时明显偏小（或没有），则可能DCS数据作假。观察进出口氧量和NOX浓度曲线，应每隔1小时（或2小时）有吹扫脉冲，或是经过吹扫保持的直线段，如果都没有，则说明CEMS吹扫异常或数据存在作假可能，需进一步分析核查。（可以加入吹扫脉冲加以判断：如有吹扫脉冲，则是DCS作假；如果没有吹扫脉冲，则吹扫有问题）3.2 脱硝正常运行曲线核查上海申欣环保实业有限公司仿真曲线： (R-1) (R-2)3.3 机组投运曲线核查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 1）机组投运前，进出口NOX浓度应在零附近，如果偏差较大，则说明CEMS分析仪零漂较大，或者分析仪的参数有人为改动，应进一步分析检

16、查前后2次CEMS标定记录加以判断。曲线内容：（以单侧为一组） 机组负荷、烟气温度、烟气氧含量、进出口NOX浓度（未氧量折算）、尿素流量、脱硝效率、NH3逃逸浓度3.3 机组投运曲线核查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 2）机组投运后脱硝投运前，出口NOX浓度应和进口NOX浓度基本一致，如果二者读数偏差较大，则可能CEMS分析仪或取样回路有问题（探头或取样管堵塞或漏气），也可能数据经过处理，需进一步分析核查。3.3 机组投运曲线核查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 3）脱硝投运时，随着尿素喷枪流量的增加，出口NOX浓度应逐步下降，待尿素流量稳定后出口NOX浓度逐步达到稳定值，达到稳定后应遵

17、循摩尔比、脱硝效率、NH3逃逸浓度之间的关系。上述数值如有异常，则可能尿素喷枪流量计、CEMS分析仪或取样回路有问题，也可能数据经过处理，需进一步分析核查。3.3 机组投运曲线核查上海申欣环保实业有限公司仿真曲线： (R-3)3.4 机组正常停运曲线核查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 1）机组负荷下降到低负荷，尿素喷枪退出（手动停止或自动保护停止），出口NOX浓度应逐步上升，经过几分钟后基本稳定在进口NOX浓度附近。如果出口NOX浓度马上接近进口NOX浓度，除了取样管很短外，则可能数据经过DCS处理。如果稳定后进出口NOX浓度偏差较大，则可能CEMS分析仪或取样回路有问题，也可能数据经过处

18、理（尤其是出口NOX浓度稳定在排放限定值以下时），需进一步分析核查。曲线内容：（以单侧为一组） 机组负荷、烟气温度、烟气氧含量、进出口NOX浓度（未氧量折算）、尿素流量、脱硝效率、NH3逃逸浓度3.4 机组正常停运曲线核查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 2）机组停运后，进出口NOX浓度应接近零，如果偏差大，则说明CEMS分析仪的零漂较大，可进一步检查前后2次CEMS标定数据。3.4 机组正常停运曲线核查上海申欣环保实业有限公司仿真曲线： (R-4) 3.5 机组跳闸曲线核查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 同机组停运曲线核查。由于机组停运是有计划的，而机组跳闸是突然的，因此，机组跳闸曲线

19、核查更能反映脱硝设施的运行情况、CEMS取样情况及分析仪精度、数据是否经过人为处理等。3.6 脱硝停运曲线核查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 现场尿素喷枪退出或调阅历史曲线。 尿素喷枪退出,出口NOX浓度应逐步上升，经过几分钟后基本稳定在进口NOX浓度附近。如果出口NOX浓度马上接近进口NOX浓度，除了取样管很短外，则可能数据经过DCS处理。如果稳定后进出口NOX浓度偏差较大，则可能CEMS分析仪或取样回路有问题，也可能数据经过处理（尤其是出口NOX浓度稳定在排放限定值以下时），需进一步分析核查。 曲线内容：（以单侧为一组） 机组负荷、烟气温度、烟气氧含量、进出口NOX浓度、尿素流量、脱硝

20、效率、NH3逃逸浓度3.6 脱硝停运曲线核查上海申欣环保实业有限公司仿真曲线： 参见机组停运曲线 (R-4)3.7 脱硝投运曲线核查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 现场投入尿素喷枪或调阅历史曲线。 尿素喷枪流量增加后，出口NOX浓度应逐步下降，经过几分钟后达到稳定值。如果出口NOX浓度马上开始下降，则可能数据经过DCS处理。稳定以后应遵循摩尔比、脱硝效率、NH3逃逸浓度之间的关系，如果不符合，则尿素喷枪流量计、CEMS分析仪或取样回路有问题,也可能数据经过处理，需进一步分析核查。曲线内容：（以单侧为一组） 机组负荷、烟气温度、烟气氧含量、进出口NOX浓度、尿素流量、脱硝效率、NH3逃逸浓度

21、3.7 脱硝投运曲线核查上海申欣环保实业有限公司仿真曲线： 参见机组投运曲线 (R-3)3.8 CEMS吹扫曲线核查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 1）吹扫标记应为周期为基本固定的（1小时或2小时），延续时间固定的（10秒钟左右）单个或多个脉冲信号（二者占其一），如果没有脉冲信号说明吹扫不正常；如果周期不稳定，说明吹扫效果不理想，经常有人工吹扫现象。上述2种现象都会影响CEMS的稳定工作和数据的准确性及响应时间。曲线内容：（以单侧进口或出口为一组） CEMS吹扫标记、CEMS输出NO（NOX）浓度、 CEMS输出氧含量、经吹扫保持处理后的NO（NOX）浓度及氧含量3.8 CEMS吹扫曲线核

22、查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 2）在吹扫标记延续时间内，一般NOX浓度会有向下的脉冲，然后逐渐恢复到实际测量值，对应氧含量会有向上的脉冲，然后逐渐恢复到实际测量值。经吹扫保持处理后的NOX浓度和氧含量应在吹扫开始后的几分钟内保持吹扫前的数值，随后恢复为CEMS输出值。 如果在吹扫期间NOX浓度或氧含量即没有吹扫脉冲，也没有保持直线段，则很有可能数据经过DCS处理，存在作假可能。3.8 CEMS吹扫曲线核查上海申欣环保实业有限公司仿真曲线： (R-5)3.9 CEMS标定曲线核查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 1）观察CEMS在烟气放空过程中， CEMS输出NO（NOX）浓度应接近零

23、，CEMS输出氧含量应接近21%，如果偏差较大（2.5% F.S.），说明NO（NOX）浓度零点漂移不合格，或氧含量跨度漂移不合格。曲线内容：（以单侧进口或出口为一组） CEMS输出NO（NOX）浓度、 CEMS输出氧含量3.9 CEMS标定曲线核查上海申欣环保实业有限公司核查内容： 2）用N2标零过程中， CEMS输出NO（NOX）浓度应接近零，CEMS输出氧含量应接近0%，如果偏差较大（2.5% F.S.）， 说明NO（NOX）浓度零点漂移不合格，氧含量零点漂移不合格。核查内容： 3）观察NO标量程过程， CEMS输出NO（NOX）浓度应接近标气浓度，CEMS输出氧含量应接近0%，如果偏差

24、较大（2.5% F.S.），说明NO（NOX）浓度跨度漂移不合格，氧含量零点漂移不合格。3.9 CEMS标定曲线核查上海申欣环保实业有限公司仿真曲线： (R-6)培训内容上海申欣环保实业有限公司 4. 常见的设备异常及验证方法 4.1 CEMS探头或取样管堵塞 4.2 CEMS取样管漏气 4.3 进口NOX测量值误差大 4.4 出口NOX测量值误差大 4.5 尿素喷枪流量计测量值误差大 4.6 尿素喷枪堵塞4.1 CEMS探头或取样管堵塞上海申欣环保实业有限公司特征： 1）NOX浓度延时比理论值大很多，测量值可能偏小，堵塞严重时可能导致吸入空气,使 NOX浓度测量值下降到接近零，氧含量接近21

25、%； 2）分析仪标定数据正常； 3）堵塞初始时，可能经过吹扫后恢复正常； 4）脱硝启/停时， NOX浓度变化明显变缓。佐证依据： 探头或取样管经清理或更换后恢复正常应有相关的CEMS维护、检修记录作为依据。仿真曲线： (F-1) (F-2)4.2 CEMS取样管漏气上海申欣环保实业有限公司特征： 1）NOX浓度（未经氧量折算）明显偏低，氧含量明显偏高，但经氧量折算后的NOX浓度正常； 2）分析仪标定数据正常。佐证依据： 取样管经维护或更换后恢复正常应有相关的CEMS维护、检修记录作为依据。 仿真曲线： (F-3)4.3 进口NOX测量值误差大上海申欣环保实业有限公司特征：1）摩尔比、脱硝效率、

26、NH3逃逸相互关系实际值和理论值偏差大；2）进口NOX浓度测量值和机组负荷及煤种不符；3）和其它相同工况下进口NOX浓度明显偏差大；4）机组停运时，进口NOX浓度零漂大；5）脱硝停运时， 进出口NOX浓度偏差大；6）进口NOX浓度标定偏差大；7）DCS数据和CEMS报表数据基本一致。佐证依据： 对进口CEMS进行标定后恢复正常，应有详细标定记录。仿真曲线： (F-4)4.4 出口NOX测量值误差大上海申欣环保实业有限公司特征：1）摩尔比、脱硝效率、NH3逃逸相互关系实际值和理论值偏差大；2）相同进口NOX浓度、相同尿素流量下出口NOX浓度明显偏差大；3）机组停运时，出口NOX浓度零漂大；4）脱

27、硝停运时， 进出口NOX浓度偏差大；5）出口NOX浓度标定偏差大；6）DCS数据和CEMS报表数据基本一致。佐证依据： 对出口CEMS进行标定后恢复正常，应有详细标定记录。仿真曲线： (F-5)4.5尿素喷枪流量计测量值误差大上海申欣环保实业有限公司现象：1）摩尔比、脱硝效率、NH3逃逸相互关系实际值和理论值偏差大；2）相同工况下尿素流量偏差大；3）进出口NOX浓度标定误差在正常范围内；4）异常处喷枪调节门开度异常。 佐证依据： 尿素喷枪流量计经检修或更换后异常情况消失，有相应的检修记录。仿真曲线：(F-7A) (F-7B) (F-7C) 计算表： (F-7) 4.6尿素喷枪堵塞上海申欣环保实

28、业有限公司现象： 1）轻度堵塞时，此喷枪调节门开度偏大，喷枪压力偏大，但喷枪流量还在控制范围内，不影响脱硝参数； 2）重度堵塞时，此喷枪调节门开足，喷枪压力很大，喷枪流量达不到控制要求，实际摩尔比、脱硝效率达不到控制要求验证方法： 相应尿素喷枪经处理后恢复正常，有相应的检修记录。仿真曲线： (F-6A) (F-6B) (F-6C) (F-6D)培训内容上海申欣环保实业有限公司 5. 常见的数据作假方法 5.1 DCS作假在DCS中对有关数据进行逻辑处理，以降低NOX排放数值（不超标）或提高脱硝效率。 5.2 CEMS作假 通过改变CEMS取样回路、取样流量、标气浓度、分析仪参数等手段，降低NO

29、X排放数值。 5.1 DCS作假上海申欣环保实业有限公司特征： 1）在出口NOX浓度上升到某个值后，不再跟随负荷或进口NOX上升而上升，也不随尿素流量的减少而上升，只是在很小范围内波动或走水平直线； 2）在上述时间段内NH3/NOX摩尔比比脱硝效率低很多，而在出口NOX浓度比较低时，摩尔比和脱硝效率比较接近； 3）在脱硝跳闸时，出口NOX浓度可能不能上升到进口NOX浓度，而是停留在某个值附近； 4）在上述时间段内，出口NOX浓度DCS值和CEMS报表或上传值不符； 5）出口CEMS标定曲线数值和标气浓度可能不符。 6）检查DCS相关逻辑，可能存在对出口NO（或NOX）进行限幅及选择开关等 异常逻辑； 7）如果只在1侧作假，则A、B侧出口数据在高浓度时差异较大。作假方法： 1、对出口NOX浓度做上限限制仿真曲线: (G-2)逻辑: (G-1) 5.1 DCS作假上海申欣环保实业有限公司特征： 1）在出口NOX浓度上升到某个值后，再上升时斜率会变小； 2）当出口NOX浓度较低时，NH3/NOX摩尔比和脱硝效率比较接近；随着出口NOX浓度的