恒益电厂烟气脱硝系统

1、恒益电厂烟气脱硝系统SCR工艺简介我厂烟气脱硝系统的设计原则我厂烟气脱硝系统采用SCRNOx浓度按350mg/Nm3(6%O2 ) 考虑。脱硝装置的设计效率，按80%设计，并预留达到90的空间。脱硝装置不设置烟气旁路和省煤器高温旁路系统。脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间。吸收剂采用液氨。1脱硝工艺原理反应原理：选择性催化还原触媒法是在氮的氧化物(NOX)选择还原的过程中，通过加氨（NH3）作为还原剂和发生在催化剂（底层材料为TiO2， 以过渡金属元素如V、W或Mo等作为活性部位）上面的催化反应，可以把NOX转化为空气中天然含有的氮气（N2)和水（H2O）。2脱氮反应原理图见下图，主要反应

2、式见如下所示：4NO+4NH3+O24N2+6H2O6NO2+8NH37N2+12H2O或2NO2+4NH3+O23N2+6H2ONO+NO2+2NH32N2+3H2O34由于在锅炉烟气中还有SO2 等气体存在, SCR催化剂通常对SO2 等氧化也起到了一定作用，根据下式：SO2 +1/2 O2 = SO3反应生成的SO3在进一步同SCR反应中未反应的氨反应，生成硫酸氨和硫酸氢氨。 2NH3SO3H2O =(NH4)2SO4NH3SO3H2O =NH4HSO4而NH4HSO4是一种粘性很大的物质，会附着在催化剂上，隔绝催化剂与烟气，使得反应无法进行。而NH4HSO4的分解温度为230，因此，S

3、CR法反应的温度一定要大于230，一般来说，温度取在300以上。同时催化剂能够长期承受的温度不得高于400，超过该限值，会导致催化剂烧结。因此，SCR最佳的反应温度300400。5工艺流程液氨从液氨槽车由压缩机送入液氨储槽，再经过气化器蒸发为氨气后通过氨缓冲罐和输送管道进入锅炉区，与空气均匀混合后进入SCR反应器，SCR反应器设置于空气预热器前，氨气在SCR反应器的前的烟道内，通过注氨栅格(AIG)喷入烟气中，和烟气均匀分布混合，混合后烟气通过反应器内触媒层进行还原反应过程。6SCR性能设计规范数据 脱硝装置主要性能规范7液氨品质参数8脱硝反应系统主要设备SCR反应器反应器采用固定床平行通道型

4、式，采用二层，另外预留一层作为脱硝效率低于需要值时安装催化剂使用。反应器为自立钢结构型式，触媒底部安装气密装置，防止未处理过的烟气泄漏。 9SCR触媒（催化剂）催化剂的选择具有较高的NOX选择性；在较低的温度下和较宽的温度范围内，具有较高的催化活性；具有较好的抗化学稳定性、热稳定性、机械稳定性；费用较低。10催化剂失效的因素 沉积：烟气中细小飞灰颗粒沉积在催化剂表面，导致表面微孔阻塞，降低催化剂反应活性，如硫酸钙、氨化合物(硫酸氢氨或者硫酸二氨)都会引起催化剂堵孔；碱性金属中毒：如钾、钠等；砷中毒：当钒催化剂与氧化砷相互作用时，形成挥发性的钒化合物；催化活性降低，还可能与形成氧钒钒酸盐有关，或

5、与生成钒青铜类型的化合物有关；烧结：局部催化剂因温度过高而烧结，集体化活性降低；冲蚀：高灰烟气中灰粒游动过程中对催化剂的撞击、磨蚀会造成催化剂的机械损伤。11氨/空气喷雾系统氨和空气在混合器和管路内借流体动力原理将两者充分混合，再将此混合物导入氨气分配总管内。氨/空气喷雾系统含供应函箱、喷雾管格子和喷嘴等。每一供应函箱安装一个节流阀及节流孔板，可使氨/混合物在喷雾管格子达到均匀分布。 12液氨储存及供应系统液氨储存和供应系统包括液氨卸料压缩机、液氨储罐、气化器、氨气缓冲罐及氨气吸收灌、废水泵、废水池等。液氨的供应由液氨槽车运送，利用压缩机将液氨由槽车输入液氨储罐内，液氨储罐输出的液氨在气化器内

6、蒸发为氨气，经氨气缓冲罐送达脱硝系统。氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气吸收罐中，吸收了氨气的排入废水池，再经由废水泵送至废水处理系统处理。 13卸料压缩机卸料压缩机抽取液氨槽车中的氨气，经压缩后将槽车的液氨推挤入液氨储槽中 14液氨储罐共设置两个液氨储罐，可满足2台机组的SCR反应一周所需的氨气。液氨储罐上安装安全阀、温度计、磁翻板液位计和相应的变送器，储槽四周安装有工业水喷淋管及喷嘴。15气化器气化器采用蒸汽加热式的氨气化器。气化器上装有压力控制阀，在氨气出口管线上也装有温度检测器。16氨气缓冲罐 从气化器蒸发的氨气进入氨气缓冲槽，通过调压阀减压至0.3 MPa，再通过氨气输送管送到锅炉侧的

7、脱硝系统。 17氨气吸收罐 液氨系统各排放点排出的氨气汇集后从氨气吸收罐底部进入，通过分配管将氨气分散入氨气吸收罐中，利用水来吸收安全阀排放的氨气。18氨气泄漏检测器液氨储存及供应系统周边设有6只氨气检测器，以检测氨气的泄漏。排放系统液氨储存和供应系统的氨排放管路为一个封闭系统，将经由氨气吸收罐吸收成氨废水后排放至废水池，再经由废水泵送到废水处理站。氨气吹扫因此压缩机、液氨储罐、氨气缓冲槽等都装有氮气吹扫管。在液氨卸料之前通过氮气吹扫管线对以上设备分别进行严格的系统严密性检查和氮气吹扫，防止氨气泄漏和系统中残余的空气与氨混合造成危险。19液氨储存和供应控制系统液氨储存和供应控制由机组的DCS实

8、现，设备及有关阀门启停开关还可通过MCC盘和就地手动操作。对液氨储存和供应系统故障信号实现中控室报警光字牌显示。此系统所有的监测数据都可以在CRT上监视，系统连续采集和处理反映液氨储存和供应系统运行工况的重要测点信号，如储罐、缓冲罐的温度、压力、液位显示、报警和控制，氨气检测器的检测和报警等。 20脱硝反应系统主要设备的技术参数2122脱硝反应器的异常处理NOx脱除率低原因分析氨阀全开而氨量不够。出口NOx设定点太高。催化剂寿命衰退。氨分布不均匀。氨分析仪给出不正确的信号。摩尔比设定点太低。处理方法检查是否氨泄漏，检查氨压力，检查喷嘴是否堵塞，检查氨浓度。出口NOx设定点调节至正确值。根据催化

9、剂手册适量增加氨喷入量。重新调节喷管阀门，检查喷嘴是否堵塞。检查仪表空气压力，取样管是否堵塞，检查分析仪表的数据。摩尔比重新变更试验调整。23SCR压力降偏高原因分析：灰尘沉积处理方法用吹灰器进行吹扫。检查吹灰器耗气量。氨关断阀频繁故障原因分析压缩空气压力低。氨/空气混合物中氨浓度高。烟气温度过高或过低。处理方法检查压缩空气情况，压力低时启动备用仪用空压机。检查稀释空气流量和氨气流量，不匹配时注意手动调节氨浓度。检查锅炉负荷和SCR进出口温度是否超限。24氨气制备系统液氨卸载液氨通过卸车管由罐车内进入液氨贮罐,罐车的气相管接口通过卸车管接气相阀门组后，接至液氨贮罐。卸车时，贮罐内的气体经压缩机

10、加压后至卸车管入罐车，使罐车内的液体通过压差入液氨贮罐。为确保安全，当液氨贮罐液位到达高位时自动报警并与进料阀及压缩机电动机联锁，切断进料阀及停止压缩机运用。 25液氨贮存储氨罐的液氨进料管、气氨出口管上配置限流阀、紧急关断球阀，气氨进口管上配置关断球阀和止回阀，在液氨管道的两切断阀之间设置安全阀等安全保护设施，贮罐上部安装有消防水喷淋管线。贮罐区设置2个固定的氨气泄漏检测仪，检测并显示空气中氨气的浓度，并在超限时发出报警。整个站区内的所有安全放空及手动放空气体均进入氨吸收罐，通过氨吸收罐内的水将氨气吸收成氨水，当氨水到达一定浓度后送至污水处理站，氨吸收罐的液位与氨水泵相联锁，当液位到达低位时

11、停止氨水泵的运用。而无压力的所有设备排放的液体和罐区场地废水均排放至废水池，经废水泵送至污水处理站，废水池的液位与废水泵联锁，当废水罐池的液位为高位时开废水泵，而当其为低位时停废水泵。26液氨蒸发液氨贮罐内的液氨通过出料管至气化器，通过蒸汽加热后气化为氨气，经过减压至所需压力入缓冲罐后送出站区。为了确保安全，使气化器内的氨不过热，液氨进盘管由热水（70）加热，而进入气化器的蒸汽直接进入水中成为热水，进入的蒸汽量通过自立式调节阀由热水的温度来调节。液氨的进料阀采用连锁保护：稳压罐温度联锁、稳压罐压力连锁。27设备规范282930氨气制备系统常见故障的原因分析及处理方法故障现象原因分析处理方法闻到

12、氨臭味氨泄漏堵紧泄漏处 储存区氨泄漏关闭泄漏发生部分减小压力并堵紧泄漏处卸载过程不得不中断任何紧急情况如有可能，卡车必须尽量离开现场注意停止卸载过程指南，释放压力并小心地蒸发液体。两个储罐都达到了”HIGH”，但卸载管中仍充满了液体。在汽化器之后发现有液氨流率过高检查SCR系统的进出口最大消耗量过高汽化器温度太低检查控制器的设定温度 汽化器中水不足向水浴中注入淡水，使水位高于报警”LOW”。氨压不足氨罐已经空了按照2.2.2章的描述撤换到其它储罐环境温度长时间过低撤换到其它储罐，如果罐中的液位更高。压力调节器出故障检查PRV的功能. 如果有必要就调整设定值和（或）检查垫圈材料 31压缩机中没有

13、了氨流动某一阀门关闭了检查所有阀门的位置并打开关闭的阀门压缩机的四通阀位置不对根据2.1.1.1章表1和表2的要求改变阀门位置集液器的电平开关停止了压缩机释放压力以蒸发液体，然后重新开始。没有了氨供给某一阀门关闭了检查所有阀门的位置并打开关闭的阀门过高的消耗量溢出使汽化器关闭。重新开启汽化器，或切换到备用汽化器并检查流量控制。低水温造成的溢流使汽化器关闭。检查加热系统并重新启动。低水位关闭了汽化器补充水到最高水位并重新启动。过高的水温使汽化器关闭切换到备用汽化器，并检查温度控制系统。气氨温度过高汽化器水浴温度过高检查设定值和温度控制器的作用。32热工保护联锁序号名称保护值动作内容11、2号氨罐

14、温度38PLC报警且联开氨罐区水喷淋阀、声光报警21、2号氨罐温度35联关氨罐区水喷淋阀31、2号氨罐压力1.4MPaPLC报警且联开氨罐区水喷淋阀、声光报警41、2号氨罐压力1.3MPa联关氨罐区水喷淋阀，压力小于0.05 MPa时联停压缩机51、2号氨罐区氨气浓度25ppmPLC报警61、2号氨罐区氨气浓度35ppmPLC报警且联开氨罐区水喷淋阀、声光报警71、2号液氨氨气化器出口温度55PLC报警81、2号液氨氨气化器出口温度0PLC报警91、2号液氨氨气化器热媒温度高50PLC报警，55关闭1、2号加热蒸汽调节阀10氨气缓冲罐压力0.2MPaPLC报警且联关1、2号液氨氨气化器液氨进料阀，10S后联关1、2号液氨氨气化器气氨出料阀11氨气缓冲罐压力0.15MPaPLC报警且联开1、2号液氨氨气化器气氨出料阀，10S后联开1、2号液氨氨气化器液氨进料阀121、2号液氨氨气化器出口压力1.4MPa（H）PLC报警131、2号液氨氨气化器出口压力2.0MPa（HH）PLC报警，关闭1、2号加热