脱硝调试报告

工程名称：江苏兴达钢帘线股份有限公司热电厂2*150T/H煤粉锅炉脱销改造工程

一期工程

锅炉SCR脱硝系统

调试报告

版本/修改

Revision

批准日期ReleasingDate

编写/修改Redactedby

审核Reviewedby

批准Releasedby

WHEC-1429-01

2015年5月11日

李爱军

郑魏

孙志翱

西安大唐电力设计研究院有限公司

页数

编制说明

本工程是西安大唐电力设计研究院有限公司独立调试的脱硝工程，#2炉脱硝系统于2015年04月30日02:00整套启动，实现了一次整套启动成功，经业主讨论决定于2015年05月04日9：00进入168小时试运行，并于2015年05月11日9:00顺利完成168小时试运行。

江苏兴达钢帘线股份有限公司热电厂#2锅炉脱销系统整套启动168小时试运工作，西安大唐电力设计研究院有限公司兴达项目部组织编写了本调试报告，在编制过程中得到了兴达热电相关部门领导的大力支持。在此，对以上相关人员表示衷心的感谢！

1工程概述

概述

项目为江苏兴达钢帘线股份有限公司热电厂2x150t/h锅炉烟气脱硝项目。本工程脱硝采用选择性催化还原法（SCR）脱硝装置，还原剂采用尿素，脱硝装置采用以尿素为还原剂的SCR选择性催化还原法，SCR入口NOx浓度（NO2计，干基，6%O2下同）为700mg/Nm（3空预器改造前），SCR出口NOx排放浓度小于80mg/Nm3，脱硝效率大于88%。脱硝装置的投运保证将锅炉设备的不利影响减少至最小，并能确保粉煤灰正常的综合利用。

本设计说明包括了江苏兴达钢帘线股份有限公司热电厂2x150t/h锅炉烟气脱硝装置正常运行所必需具备的工艺系统（包括机械、电气、仪控等）设计、包括调试、试验及检查、考核验收等项目的配合工作。

我方将为本工程提供锅炉区域SCR脱硝装置及其配套尿素溶液供给系统、热解系统完整的设计及供货，并采用先进、可靠、经济和成熟的脱硝工艺与设备。我方工作范围包括脱硝系统以内所必需具备的工艺系统设计、设备选择、采购、运输及储存、制造全过程的技术指导、调试、试验及检查、培训等；并能满足锅炉正常运行的需要。

选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝工艺采用先进的技术，保证脱硝装置的各项技术指标符合合同的各项文件和有关最新工业标准，同时满足国家的有关安全、消防、环保、劳动卫生等强制性法规、标准的要求。

反应过程见下图，主要反应如下：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

6NO2+8NH3→7N2+12H2O

NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

SCR脱硝工艺图

工程概况

概述

近十几年来，我国电站NOx排放量逐年增加，NOx已成为仅次于SOx的大气污染物。专家预测，随着我国对SOx排放控制的加强，NOx对酸雨的影响将逐步赶上或超过SOx。为控制NOx排放水平，根据国家环境保护部印发《火电厂大气污染物排放标准》，2014年7月1日起对于燃煤锅炉NOx排放浓度限值为100mg/Nm3。江苏兴达钢帘线股份有限公司创建于1988年3月，脱胎于兴化市戴南热电厂，位于江苏省兴化市经济技术开发区东南建设区，距上海市、南京市各约200Km。热电厂现有装机规模为3炉2机，其设备配置为三台150t/h高温高压煤粉炉（两用一备）、一台25MW高温高压单抽凝式汽轮发电机组和一台25MW背压机组。锅炉均为无锡华光锅炉股份有限公司生产。

二台锅炉未同步配套安装烟气脱硝装置，本工程的#1、#2锅炉SCR烟气脱硝本体反应装置布置在锅炉炉后新增脱硝支架上，脱硝还原剂采用尿素，脱硝还原剂公用系统拟布置在热电厂煤灰场附近，位置及布置根据电厂总体布置情况进行。

工程实施条件本项目厂址位于兴化市戴南镇。兴化市属北亚热带湿润性季风气候，受季风环流影响，形成的气候特点是：四季分明，气候温和，雨水充沛，日照充足。据江苏兴达钢帘线股份有限公司热电厂扩建二炉一机项目申请报告，各气象要素特征值如下：

多年平均气温：14.9℃

多年平均日照时数：

2000h

多年平均降雨量：1050mm多年平均风速：3m/s多年全年主导风向(频率10％)： ENE/SSE

厂区地震

厂址地区抗震设防烈度为6度。本项目结合地区地震烈度标准及有关设计规范，按6度设防。

脱硝工程概述

项目名称

项目名称：江苏兴达钢帘线股份有限公司热电厂2x150t/h锅炉烟气脱硝项目

脱硝工程的规模及方式对江苏兴达钢帘线股份有限公司热电厂2x150t/h锅炉全烟气进行脱硝，采用的脱硝工艺为选择性催化还原(SCR)工艺，工程项目属于新建项目。

脱硝系统：一台炉一个反应器。设置氨喷射系统、烟道、催化剂吹灰系统。还原剂制备系统：单独设置一个公用的尿素溶液制备区；一台炉一个尿素热解系统；

设计阶段包括基本设计(初步设计)和详细设计(施工图设计)。

设计依据、设计输入及设计范围

设计依据

江苏兴达钢帘线股份有限公司热电厂2×150t/h煤粉炉烟气脱硝系统改造工程合同及其技术附件。

国家及电力行业有关“火力发电厂设计技术规程、规范和技术规定”。

设计输入

买方提供的煤质、灰份、水质、烟气及还原剂资料；

买方提供的电厂机组建设资料和总平面布置资料；

江苏兴达钢帘线股份有限公司热电厂2×150t/h煤粉炉烟气脱硝系统改造工程合同及其技术附件。

厂家设备资料；

《火力发电厂设计技术规程》DL5000--2000；

有关专业现行有效的中华人民共和国电力行业标准DL系列；

各有关专业所涉及的现行有效的中华人民共和国国家标准GB系列；

设计范围

我方负责脱硝系统锅炉部分SCR装置工艺设计以及整套尿素溶液制备、热解、氨气供应系统的设计，并且负责以下部分的基本设计和详细设计。

与项目的锅炉供应商华光锅炉在SCR钢结构、烟道布置、省煤器、空气预热器等方面进行必要的配合工作。

接地、给排水的设计；

脱硝反应器区和尿素制备区之间的气、汽、水的管道设计。

尿素制备区的设计；

脱硝系统的电气、热控、消防设计；

主要设计原则

设计原则

本工程设计依据中的有关要求和规定及已审定的主要设计原则应做为初步设计阶段所遵守的基本原则。设计输入和厂址条件是本初步设计的主要设计依据。

本项目所采用的标准和规范应符合相关的最新的中国及ISO和IEC标准

工程的所有文件、资料、图纸和标识均采用中文,计量单位采用国际计量单位(SI)制。

本工程采用KKS标识系统。

采用标准化的设备组件和标准化的元器件，以适合电厂使用、更换的需要。

总的部分

设计的SCR装置保证其性能并符合如下条件:技术先进、成熟。能安全、可靠、稳定、连续运行；装置与锅炉运行相匹配,在负荷调整时适应性强,能满足各种运行工况的需求,可快速投运；

设备利用率高，节省能源，运行费用低；操作维护简便，劳动强度低，运行人员少；

脱硝装置在闭合状态，密封装置的泄漏率为0，不允许烟气泄漏到大气中。在设计上要留有足够的通道，包括施工、检修需要的吊装及运输通道；

满足流场要求前提下，在下列条件下，脱硝装置出口NOx(以NO2计)浓度不高于80mg/Nm3(6%氧含量，干烟气)，NH3逃逸量应控制在3ppm以下，SO2向SO3的氧化率小于1%，由我公司保证。

3

烟气中NOx含量700mg/Nm3(6%O2，干基)；

锅炉正常负荷范围60%BMC～R110%BMC；R

锅炉燃用设计煤种、校核煤种；

NH3/NOx摩尔比不超过保证值时；

烟气入口温度：328～420℃

节能、节水、节约用地

节能

设备的选择及系统的拟定，均进行优化设计，优化系统之间各个环节的布置和连接，尽量利用已有资源等，充分考虑减少脱硝装置的物耗。

节水脱硝系统用水统筹规划，合理使用，一水多用、复用。

节约用地合理优化布置，系统布置紧凑。

安全保护及工业卫生

烟气脱硝系统的主要安全问题本工程脱硝装置在设计中尽可能做到安全、可靠，但仍难免有潜在的安全问题，必须提示：

电伤电伤是指脱硝系统设备由于雷击或接地不良所造成的损坏并由此给工作人员带来的伤害,高压电器设备由于运行人员的误操作及保护不当而给人员带来的伤害。

机械伤害

脱硝系统中有风机、水泵等机械设备。在运行和检修过程中如果操作不当或设备布置不当均有可能给工作人员造成伤害。

其它伤害

其它伤害包括:钢平台及钢楼梯踏板造成人员滑倒，人员在高处作业时的跌倒,腐蚀药品的泄漏等。

安全防治措施

(1)防电伤措施电气设备采取必要的保护设施、电气联锁装置以防止误操作；电气设备在设计中严格执行带电部分不低于最小安全净距离。电气设备选用有五防设施的设备，对配电室加锁，严格执行工作票制度；在高压电气设备的周围按规程规定设置栅栏，遮拦或屏蔽装置；紧急事故采取声光显示及必要的其它指示信号，设置自动联锁装置以给出处理事故的方法；

各元件的控制回路均设有保险、信号、监视、跳闸等保护措施；所有电气设备有防雷击设施并有接地设施。

(2)防机械伤害措施所有转动机械外露部分均加装防护罩或采取其它防护措施；设备布置留有足够的操作空间和检修场地。

其它伤害防止措施所有钢平台及钢楼梯踏板采用花纹钢板或格栅板以防人员滑倒；在楼梯、平台等处，周围设置护脚和栏杆，以防滑跌；对可能有腐蚀性或有毒药品泄漏的地方酌情设置围堰或防护罩或/和采取防腐措施,检修前排空设备内液体,必要时予以清洗,遵照有关安全规定进行处理；

沟道、地坑、箱池等有盖板和防护设施。有危害可能的车间设有安全淋浴器及配备必要的化学药品。

脱硝装置运行中可能造成职业危害的因素

(1)噪声

脱硝系统的某些设备在运行过程中产生噪声，特别是风机等产生的机械噪声较大，如不采取措施将对工作人员的健康带来一定的影响。

(2)药品泄漏尿素溶液制备过程中的的溶液泄漏时会影响人体健康。

劳动保护措施

（1）为了减轻噪声对运行人员的身体健康造成的影响，在设备订货时，根据《工业企业噪声卫生标准》向设备制造厂家提出限制设备噪声的要求，将设备噪声控制在允许范围之内。

（2）对工作场所采取必要的噪声防治措施，如隔声玻璃门，吸声顶棚等，以保护工作人员的身体健康。

设计定员

脱硝装置的控制水平较高，正常运行及启停控制过程在主控制室内完成，运行人员由主体工程定员调整工作范围既可，不必增加定员。

不考虑检修人员，检修人员由全厂统一考虑。

主要技术经济指标（单台炉）

脱硝装置进口烟气参数（计算值,设计煤种，BMCR：）

序号

项目

单位

设计煤种

校核煤种

一

体积流量

Nm3/h，wet，实际

O2

185000

Nm3/h，dry，实际

O2

168739

Am3/h

452674

质量流量

kg/h

197904

温度

℃

395

二

组分（湿基）

N2

%（vol，wet）

73.60

O2

%（vol，wet）

4.17

CO2

%（vol，wet）

13.17

SO2

%（vol，wet）

0.098

H2O

%（vol，wet）

8.79

三

污染物浓度（干基，

6%O）2

SO2

mg/Nm3

2194

序号

项目

单位

设计煤种

校核煤种

SO3

mg/Nm3

NOx

mg/Nm3

700

烟尘

g/Nm3

<50

脱硝装置出口烟气参数（设计煤种）：

烟气NOx含量： <80mg/Nm3（标态、干基、6%O2）

其他技术经济指标：

脱硝效率： ≥88%

SO2/SO3转化率：

氨逃逸率：尿素耗量：压缩空气耗量：

主设备噪音（离设备1m远）：

SCR装置可用率：

年运行小时数

≤1%

≤3ppm

75kg/h

25Nm3/h（喷枪雾化）

22.5Nm3/h（12台吹灰器）

60Nm3/h（喷枪检修，瞬时）

≤85dB

≥98%

8600

2工艺说明

概述

对江苏兴达钢帘线股份有限公司热电厂2x150t/h锅炉进行脱硝技术，采用的脱硝工艺为选择性催化还原(SCR)工艺。在设计煤种及校核煤种、锅炉额定工况(ECR)、处理100%烟气量条件下，脱硝效率不小于88％，脱硝层数按2＋1设置。

工程设计的主要特点

脱硝工艺系统设计原则包括:

(1)脱硝工艺采用SCR法，脱硝层数按2+1设置。

(2)脱硝装置的设计效率，按≥88%设计。

脱硝系统不设置烟气旁路和省煤器高温旁路系统。

脱硝反应器布置在省煤器与空预器间。

吸收剂以采用50%尿素溶液方案。

脱硝设备投运时间按8600小时考虑。

脱硝装置可用率不小于98%。

装置服务寿命为30年。

SCR设计基础数据

燃煤及灰渣特性

燃煤特性

序号

项目

符号

单位

设计煤种

校核煤种

1

收到基碳

Car

％

54.68

2

收到基氢

Har

％

4.13

3

收到基氧

Oar

％

8.77

4

收到基氮

Nar

％

0.70

5

全硫

St，ar

％

0.85

6

收到基灰份

Aar

%

22.28

7

全水分

Mt

％

8.59

8

收到基挥发份

Var

%

32

9

收到基低位发热量

Qnet.ar

MJ/kg

21.70

2.1.3.2锅炉及脱硝系统入口主要参数

热力计算主要数据表

（设计煤种，BMCR工况见华光锅炉说明书）

设计煤种下省煤器出口烟气成分（按锅炉设计煤种）

序号

项目

单位

设计煤种

校核煤种

一

体积流量

Nm3/h，wet，实际

O2

185000

Nm3/h，dry，实际

O2

168739

Am3/h

452674

质量流量

kg/h

197904

温度

℃

395

二

组分（湿基）

N2

%（vol，wet）

73.60

O2

%（vol，wet）

4.17

CO2

%（vol，wet）

13.17

SO2

%（vol，wet）

0.098

H2O

%（vol，wet）

8.79

三

污染物浓度（干基，

6%O）2

SO2

mg/Nm3

2194

SO3

mg/Nm3

NOx

mg/Nm3

700

烟尘

g/Nm3

<50

尿素分析资料

脱硝系统采用气态氨为反应剂。其原料为业主提供的商品尿素

项目

工业用

农业用

优等品

一等品

合格品

优等品

一等品

合格品

总氮（N）（以干基计）

≥

46.5

46.3

46.3

46.4

46.2

46

缩二脲

≥

0.5

0.9

1.0

0.9

1.0

1.5

水（H2O）分

≤

0.3

0.5

0.7

0.4

0.5

1.0

铁（以Fe计）

≤

0.0005

0.0005

0.0010

碱度（以NH3计）

≤

0.01

0.02

0.03

硫酸盐（以SO2-4计）

≤

0.005

0.010

0.020

水不溶物

≤

0.005

0.010

0.040

亚甲基二脲（以HCHO计）

≤

0.6

0.6

0.6

电源、压缩空气

烟气脱硝系统涉及的电源、压缩空气系统要求如下：

电源：

脱硝系统采用的电压等级：AC380/220

业主提供一路电源至炉区脱硝MCC柜，满足本工程容量需求。

压缩空气：

因原有厂区压缩空气系统余量不够脱硝系统使用，我方新增一套空压机系统及管路系统，供脱硝热解系统、吹灰及仪表阀门使用，压力0.6~0.8Mpa。

性能保证

脱硝系统装置性能保证值将由我方保证，主要如下：

NOx脱除率、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率

在下列条件下，脱硝装置在性能考核试验时的NOx脱除率不小于88%；氨的逃逸率不大于3ppm；SO2/SO3转化率小于1%。脱硝装置在催化剂寿命期内，SCR出口烟气中NOx含量不高于80mg/Nm3；

a） 烟气中NOx含量700mg/Nm3（6%O，2干基）；

b） 锅炉正常负荷范围50%BMC～R100%BMC；R

c） 锅炉燃用设计煤种、校核煤种；

d） NH3/NOx摩尔比不超过保证值时；

e） 烟气入口温度：328～420℃

压力损失

a）从脱硝系统入口到出口之间（以乙方供货范围为界，不含改造后的省煤器空预器增加的阻力）的系统压力损失在性能考核试验时不大于1000Pa（设计煤种，100%BMC工R况，不考虑附加催化剂层投运后增加的阻力）；

b）从脱硝系统入口到出口之间（以乙方供货范围为界）的系统压力损失不大于1200Pa（设计煤种，100%BMC工R况，并考虑附加催化剂层投运后增加的阻力）。

脱硝装置可用率从首次注氨开始直到最后的性能验收为止的质保期内，脱硝整套装置的可用率在最终验收前不低于98%。

脱硝装置的可用率定义：

ABCD

可用率100%

A

A：脱硝装置统计期间可运行小时数。

B:若相关的发电单元处于运行状态，SCR装置本将正常运行时，SCR装置不能运行的小时数。

C：SCR装置没有达到NOx脱出率不低于88%要求时的运行小时数。

D:SCR装置没有达到氨的逃逸率低于3ppm要求时的运行小时数。

在满足NOx脱除率、氨的逃逸率及SO2/SO3转化率的性能保证条件下，我方保证SCR系统具有正常运行能力。

最低连续运行烟温 328 ℃

最高连续运行烟温 420 ℃

尿素耗量

在100%ECR负荷时，且脱硝装置入口烟气中NOx含量为700mg/Nm3时，我方保证系统尿素耗量不大于75kg/h。

其它消耗

我方保证在设计煤种100%ECR工况，以下消耗品的值，此消耗值将为性能考核期间48小时的平均值。

压缩空气耗量（仪控） 5Nm3/min（阀门驱动）

22.5Nm3/h（12台吹灰）

25Nm3/h（喷枪雾化）

运行耗电量580kW

工艺系统及主要设备选择

本工程烟气脱硝采用选择性催化还原（SCR）脱硝工艺，一炉一个反应器。

烟气脱硝系统包括：

SCR区烟气系统

尿素溶液热解系统（一台炉一套）尿素溶液制备供应系统（两炉共用）催化剂系统压缩空气系统

烟气系统

烟气系统是指：

锅炉高温省煤器出口至SCR反应器本体入口、SCR反应器本体出口至高温空预器（移出）进口之间的连接烟道，高温空预器至低温省煤器连接返回烟道。

锅炉配置的烟气系统，包括进口烟道、出口烟道及反应器。脱硝进口烟道从锅炉高温省煤器引出，经过上升烟道与反应器后与移出的高温空预器连接，高温空预器至低温省煤器通过返回烟道连接。SCR反应器为固定床、与烟气平行通道、垂直向下布置的形式。除了已有的催化剂，在脱硝效率下降到要求值前，将安装附加层催化剂。添加之后，可利用初始催化剂的活性，提高脱硝效率，延长催化剂的使用寿命。反应器支撑在底部钢架上，包括外壳和内部催化剂支撑结构，能耐内压、地震荷载、风载、催化剂荷载和热应力。反应器外壳有保温，能支撑整个荷重，并且是密闭的。内部催化剂支撑结构直接支撑催化剂。反应器外壳用钢板制作，外用筋板或梁进行结构加强和支撑。在催化剂底部装有密封装置，以防未处理的烟气泄漏。催化剂用葫芦从反应器门孔吊入。

烟道

烟道根据可能发生的最差运行条件进行设计。

烟道系统连续运行温度烟道设计能够承受如下负荷：烟道自重、风荷载、地震荷载、灰尘积累、内

衬和保温的重量等。

烟道壁厚按6mm设计，烟道内烟气流速不超过15m/s。催化剂区域内流速根据本工程煤质特点不超过5m/s。

所有烟道在适当位置配有足够数量和大小的人孔门，以便于烟道（包括金属膨胀节、空气加热器）的维修和检查以及清除积灰。人孔门与烟道壁分开保温，以便于开启。

根据烟气流动模型设置合理的导流板。考虑热膨胀，设置合理数量的金属膨胀节进行补偿，使与烟道连接的设备的受力在允许范围内。烟道在适当位置配有足够数量测试孔、测量孔等调试、安装、检修所需的门孔。根据设计计算及实际运行的同类项目，系统压损增加<1000Pa（含催化剂）。

烟道系统，其漏风率之和小于0.3%。

烟道系统保温采用双层外保温型式，200mm岩棉及80mm硅酸铝棉。在高温省煤器下部灰斗与上升烟道之间以及上升烟道与反应器入口之间各设置一个金属膨胀节用于补偿烟风道热膨胀引起的位移。膨胀节区域在合理温度、压力条件下不会损坏，确保100%气密性。膨胀节使用寿命不少于10年。

SCR反应器

SCR反应器的设计将充分考虑与周围设备布置的协调性及美观性。锅炉配置1台SCR反应器，尺寸为10.74×3.03×11m，设计成烟气竖直向下流动。反应器入口设气流均布装置及导流板。反应器内部各类加强板、支架设计成不易积灰的型式，同时考虑热膨胀的补偿措施。反应器设计烟速小于5m/s，本项目设计烟速味3.84m/s。

反应器设置足够大小和数量的人孔门。

反应器设计还考虑内部催化剂维修及更换所必须的起吊装置。反应器采用固定床，布置两层催化剂，预留一层催化剂安装位置。每层催化剂高约1.4米（含框架），两层催化剂间净空1.3米。催化剂前端有耐磨层，降低烟气过流过程中的磨损。

反应器为立式焊接钢结构容器，内部设有催化剂支撑结构，能承受内部压力，地震负荷、烟尘负荷、催化剂负荷和热应力等。外壳设有加固肋及保温层。催化剂通过反应器外的催化剂吊装门孔从右侧门放入。

反应器的设计确保氨喷射系统前烟气流动的均匀性，烟气进入第一层催化剂前的烟气温度分布、速度分布的均匀性(烟气流速最大偏差不大于平均值±15％，温度最大偏差值不大于±10℃，氨与NOx摩尔比最大偏差不大于±5%)以及烟气流出最后一层催化剂的NOx浓度分布和氨浓度分布的均匀性。

SCR反应器能承受运行温度420℃不少于5h的考验，不产生任何损坏。SCR反应器的使用寿命不小于30年。

灰斗

烟道系统在高温省煤器后设置灰斗，接口为方法兰，灰斗下部设置手动插板阀,用于定期排灰。

由于该脱硝系统属于高灰段布置，灰浓度直接影响到催化剂使用寿命，在该灰斗处节流部分大颗粒飞灰将会改善催化剂的工作条件，延长催化剂寿命。

炉区改造

引风机烟道改造

原引风机风压为6321pa，风量:167245m3/h,考虑到脱硝系统阻力的增加以及搪瓷空预器改造造成的阻力增加,引风机必须进行改造,改造后的风机为风机静压(Pa):8400(此数据为风机满负荷工况下静压),风机入口流量(m3/h):167245m3/h,同时,引风机的进出口烟道要进行相应的改造.

高温空预器改造

高温空预器自锅炉区域移出,放置在K5与K6柱之间,标高为19200出的支撑梁上,移出的空间用于设置出口烟道.

搪瓷空预热器改造

因为烟气中的SO2与烟气中的氨气会发生反应形成氨盐，在150~220℃温度区间，NH4HSO是4一种高粘性液态物质，易冷凝沉积在空预器换热元件表面，粘附烟气中的飞灰颗粒，堵塞换热元件通道，减小空预器内流通截面积，从而导致空预器阻力的增加，换热元件的效率降低等问题，因此本项目将立式低温空气预器改造成卧式搪瓷空预器。

还原剂供应系统

尿素溶液制备供应系统尿素溶液制备供应系统单独设置，为两炉共用。本装置设备主要有尿素溶液

制备、储存、输送系统系统

尿素溶液制备区设置袋装尿素储存区域，一台斗式提升机、一台 10吨尿素

溶液溶解罐、一台60m3尿素溶液储存罐及其它配套泵和管路系统。为反应系统提供50%尿素溶液作为还原剂使用。

尿素溶液热解系统

尿素溶液通过计量系统，定量喷入热解炉，进行合适的温度下热解分解为还原剂氨气，反应如下：

CO（NH2）2+H2O→2NH3+CO2

混合气经过连接管后送至锅炉反应区域，混合后的气体再进入母管后经9x3路小管的内部结构喷入上升烟道，使氨、空气等混合物在喷氨格栅达到均匀。

催化剂及吹灰系统

催化剂

本项目采用我公司蜂窝式催化剂。

项目

单位

数据

备注

性能保证

脱硝效率

%

88

化学寿命期内SO2氧化率

%

1

化学寿命期内NH3逃逸率

ppm

3

dry6%O2

允许运行温度内化学寿命

hr

24000

催化剂设计参数

催化剂型式

蜂窝式

催化剂型号

18孔

催化剂基材

TiO2

催化剂活性物质

V2O5、WO3

催化剂节距

mm

8.2

催化剂开孔率

%

0.7259

每反应器催化剂初始体积

m3

66.009

每台机组催化剂体积

m3

66.009

全部机组催化剂体积

m3

132.018

催化剂高度

mm

1445

催化剂单元尺寸

mm×mm×mm

150×150×1235

设计温度

℃

3957

停止喷氨温度

℃

289

连续运行温度范围

（min/max）

℃

328/420

最高承受温度（5小时）

℃

420

反应器及模块设计参数

锅炉数量

个

2

每台机组反应器数量

个

1

每反应器初装催化剂层数

层

2

每反应器备用催化剂层数

层

1

模块尺寸

mm×mm×mm

1755×972×1445

每个模块重量

kg

1471

催化剂模块材料

碳钢

每个模块包含催化剂单元

排列

个

11×6

每层催化剂包含模块排列

个

3×6

反应器尺寸

mm×mm

10740×3030

测试模块数量（层/反应器/

机组）

个

6

SCR入口烟气要求

催化剂要求最大温升速度

℃/min

12

催化剂要求最大温降速度

℃/min

12

SCR入口要求烟气速度偏

差

%

±15

SCR入口要求烟气温度偏

差

℃

±10

SCR入口要求烟气氨氮混

%

±5

合偏差

吹灰系统

根据本工程灰份高的特性，设置吹灰器，采用声波吹灰系统，吹灰器的数量和布置将能使催化剂中的集灰尽可能多地吹扫干净，将尽可能避免因死角而造成催化剂失效导致脱硝效率的下降。附加层催化剂的吹灰器接口将与原配置的吹灰器规格相一致并留有安装位置。

声波吹灰器按每一层催化剂2台吹灰器进行考虑设计，预留层吹灰器预留吹灰器。吹灰用压缩空气压力为0.45~0.7Mpa。

脱硝剂存储、制备、供应、热解系统

系统概述及总的要求

系统概述

本工程采用商品尿素来制备脱硝剂，按照共用储存、制备、供应系统的原则设计。

尿素储存及供应系统包括尿素储存、斗式提升机、尿素溶解罐、尿素溶液储存罐、尿素溶液输送泵、尿素溶液循环泵、废水池及废水泵、阀门、管路及附件等。尿素溶液制备过程如下：

袋装尿素由货车运至尿素制备区域储存区，使用时候人工拆包；

尿素溶解罐定量加入除盐水，加热搅拌以溶解尿素颗粒；尿素颗粒通过斗式提升机定量溶解罐，配置成50%的尿素溶液；

制成的尿素溶液经尿素溶液输送泵打入尿素溶液储存罐以供使用，储存罐容量可供2台炉10天的用量；

尿素溶液储存罐中溶液通过尿素溶液循环泵经管道输送至反应区使用；溶液经计量模块定量注入热解炉

每台锅炉脱硝区域设1台110%容量的高温离心风机，一用一备。抽取锅炉一次热风，通过高温离心风机进入加热管，使其二次加热至尿素热解所需的温度，进入热解炉用以蒸发热解尿素溶液。风机布置于反应器钢架。

热解生成的NH3混合气经过连接管后送至锅炉反应区域，混合后的气体再进入母管后经9x3路小管的内部结构喷入上升烟道，使氨、空气等混合物在喷

氨格栅达到均匀；

总的要求:

尿素溶液具有一定的腐蚀性，在材料、设备存在一定的应力情况下，可能造成应力腐蚀开裂；我方选用合适的材料，保证防腐及防冻的技术要求。

尿素储存及供应系统设在符合规定的安全区域，在适当位置设置灭火器、防雷、接地装置等，符合相关标准、规程及规范。

制备区装有氨气泄漏检测，纳入DCS系统，一旦有氨气浓度超标将报警。

尿素存储、供应系统及相关管道、阀门、法兰、仪表、泵等设备选择时，满足抗腐蚀要求。

因业主除盐水供应管路压力较低，本工程增设两台除盐水增压泵。

尿素输送管路及储存设备设置保温及伴热。

尿素的供应系统能满足锅炉不同负荷的要求，且调节方便、灵活与可靠。

尿素储存及供应系统的设备管道阀门的主要材质为不锈钢，氨对铜具有较强的腐蚀性，所以不允许采用铜制材料。

主要设备

斗式提升机

设计一台，提升高度7m，输送能力：16m3/h(未考虑填充系数)

尿素溶解罐

设计一台，容积10m3

尿素溶液储罐

储罐的总容量设计应能满足3台锅炉BMCR工况、在设计条件下每天运行24小时，连续运行10天的消耗量，容积60m3，设计一台。

尿素溶液输送泵

设计两套，一运一备。流量Q=20m3/h，H=10m，材料为316。

尿素溶液循环泵

设计两套，一运一备。流量Q=0.6m3/h，H=100m，材料为316，变频控制。

除盐水泵

设计两套，一运一备。流量Q=15m3/h，H=30m，材料为304。

氨气泄漏检测器

尿素溶液储存及供应系统周边应设有氨气检测器，以检测氨气的泄漏，并显示大气中氨的浓度。

排放系统

尿素制备区的废水、冷凝水排放至废水池，再经由废水泵送到电厂工业废水处理。

废水输送泵设计一套，流量Q=10m3/h,H=20m。

消防与安全设施

尿素溶液储存与供应区域设置完善的灭火器等。

压缩空气系统

配置一套空压机，排气量7.1m3/h，最高工作压力1.05Mpa；并设置过滤器、缓冲罐及管路等配套系统。

热态整套启动试运范围

尿素溶液制备系统

尿素制备区系统主要包括尿素的上料系统的正反转试验，尿素溶解罐的除盐水进水连锁试验、尿素溶解罐的蒸汽加热系统连锁试验及保护试验，尿素输送泵的保护和连锁试验，尿素储罐蒸汽加热系统连锁试验及保护试验，尿素循环泵的保护和连锁试验，除盐水泵的保护和连锁试验，废水泵的保护和连锁试验等。

反应区系统

主要包括热解炉及电加热系统的保护和连锁试验、稀释风机的保护和联锁试验、尿素溶液电动调节门、尿素溶液电动关断阀联锁主保护逻辑试验，吹灰器的顺控试验，报警值设定试验，尿素溶液的压力、流量及稀释风压力、流量调整，氨气注入手动阀门调整及其相关设备等。

烟气测量系统

主要包括反应区入口CEMS和反应区出口CEMS仪表，出口氨逃逸等测量设备。

热态整套启动试运及168运行的目的

在冷态整套启动和调试结束并验收合格后，进行热态整套启动试运，此次热态启动试运的目的是：

（1）远程启动各设备，使整个SCR系统进入热态运行，以检查程控的可操作性和正确性。

（2）将相关的保护和连锁投入运行，检查热态工况下保护和联锁的合理性和可靠性；

（3）调整尿素溶液调节回路，确定调节参数，提高调节回路的调节品质；

（4）调整热解炉系统回路，确定调节参数，提高调节回路的调节品质 ;

（5）通过168运行，鉴定设备运行的安全性、可靠性。

热态整套启动试运内容

（1）设定值的检查和调整；

（2）反应区喷氨均布调整；

（3）供氨调节回路投运和调节参数调整；

（4）CEMS系统运行稳定性检查；

（5）在手动控制脱硝率的情况下观察脱硝物料平衡情况；

（6）检查在系统启停和连续运行过程中是否有尿素溶液或者氨气泄漏的情况发生；

（7）检查热解炉系统启动和连续运行过程中是否存在超温、温度不足等情况的发生；

（8）检查压缩空气吹灰器的工作是否正常。

调试试验应具备的条件及准备工作

a） 机组已经过热态带负荷试运行，各项调整试验也已经完成。

b） 脱硝系统设备均已安装完毕，并验收合格，文件包齐全。

c） 现场设备系统命名、挂牌、编号工作完成。

d） 脱硝系统的保温已经结束，各工序验收合格。

e） 试转现场周围无关脚手架已拆除，垃圾杂物已清理干净，沟洞盖板齐全。

f） 试转现场通道畅通，照明充足，事故照明投入可靠。

g） 尿素制备系统已完成调试，并制备好充足的尿素溶液，随时可供应尿素溶液

h） 空压机正常运转，压缩空气系统可正常供应。

吹灰器安装调试完毕，满足热态试运的需要。

脱硝系统的其它所有仪表均校验完毕。

脱硝系统内的所有安全阀均已校验合格，满足试运要求。

公用系统投入运行(包括压缩空气系统、废水处理系统、工业水系统、消防水系统、生活水系统等)。

有关脱硝系统的各项制度、规程、图纸、资料、措施、报表与记录齐全。

通讯设施齐全。

脱硝设备厂家的服务工程师已经到达电厂进行现场的调试指导。

尿素区装置的启动试运

开启尿素溶解罐除盐水气动进水门，开启除盐水增压泵，并投入连锁保护、投入连锁保护；

尿素溶解罐水位上升至1477mm，尿素溶解罐除盐水气动进水门连锁保护，关闭除盐水气动进水门,停除盐水增压泵。

开启尿素溶解罐蒸汽加热气动门，开启尿素溶解罐搅拌器，并投入尿素溶解罐蒸汽加热气动门连锁保护，等待尿素溶解罐内水温加热至50℃以上,准备投料。尿素溶解罐蒸汽加热气动门连锁保护定值为<45℃，连锁开；>55℃连锁关，维持尿素溶解罐温度45——55℃之间；

开启尿素溶解罐顶部进料口手动插板门，等待尿素溶解罐温度达到50℃以上开启斗式提升机，等待斗式提升机平稳运行5min以上，开始拆包投尿素。每次尿素投入量5t(50Kg/包，需要100包)，投入尿素时应缓慢投料，防止尿素过量堆积在斗式提升机底部，投料时及时清除杂物，防止杂物随尿素进入溶解罐，造成尿素输送泵进口滤网堵塞。

尿素投料后，由于尿素溶解需要吸收大量热量，尿素溶解罐内温度会下降，尿素溶解罐启动加热门自动开启(<45℃时)，保持搅拌器持续运行；

尿素投料后，搅拌器持续运行2—3h以上，且尿素溶解罐温度大于45℃，开启尿素溶液输送泵至尿素溶解罐切断阀，关闭尿素溶液输送泵至尿素储存罐切断阀，开启尿素溶液输送阀，保持尿素溶解罐自循环1h以上，确保尿素完全溶解；5.7等待尿素溶解罐自循环1h以上，尿素溶解罐温度维持45℃以上，尿素溶解罐密度计显示1100Kg/m3以上时，表式尿素溶液制备完成，关闭尿素溶液输送泵至尿素溶解罐切断阀，开启尿素溶液输送泵至尿素储存罐切断阀，将尿素溶液由尿素溶解罐输送入尿素储罐；

5.8开启尿素储罐蒸汽加热气动门，确保尿素储罐温度维持在45—55℃之间开启尿素储罐蒸汽加热气动门，投入气动门保护连锁，维持温度稳定（连锁保护定值为＜45，连锁开；＞55℃连锁关）。根据以上办法，持续制备2罐以上尿素溶液，等待尿素储罐液位达到800mm以上时，可进行尿素溶液循环，具备尿素溶液投用条件。

5.9等待尿素储罐温度达到50℃以上，开启尿素储罐出口阀，开启尿素循环泵进口阀、出口阀，开启尿素储罐顶部尿素溶液回流切断阀，开启尿素溶液循环泵，建立尿素循环。调节尿素溶液储罐顶部尿素溶液回流管压力调节阀，维持系统压力0.7-0.75MPa。

#2锅炉SCR装置整套启动试运

开启稀释风机前一次空气总管切断阀，开启稀释风机出口阀，开启电加热器进风管切断阀，开启热解炉至喷氨格栅管路切断阀，开启喷氨格栅9路分配阀。启动稀释风机后，开启稀释风机进口电动门。经检查确认稀释空气总流量超过2300m3/h，风机出口压力2KPa左右，运行电流22A左右。

检查DCS上显示温度、压力、流量等数据准确。

测量各气氨喷嘴的空气流速，调节各喷嘴入口手动阀开度，使空气流量能均匀分布于各个喷嘴（各喷嘴处压力均衡）。

开启热解炉电加热器，调节电加热器功率至80%位置左右，电流220A左右，观察电加热内部温度（不高于760）,电加热器出口温度、热解炉出口温度；

等待电加热出口温度达到400,热解炉出口温度达到350℃以上时，准备尿素投用，进行脱硝。

开启尿素计量模块压缩空气电动门，调节计量模块压缩空气调节门，使现场浮子流量计维持在14—20L/h之间（低于13L/h,连锁保护动作，禁止喷尿素溶液）。

开启计量模块尿素溶液电动门，调节尿素溶液调节门，调节尿素溶液喷入量，并观察热解炉出口温度，确保不低于320℃。

根据SCR入口烟气中的NOx含量及负荷情况、以SCR出口NH3含量≤3ppm且脱硝率在30～50％为标准手动缓慢调节炉前尿素流量调节阀。脱硝效率稳定时全面检查各个系统，特别是反应器系统，调整各个喷氨格栅手动节流阀，使每个喷氨格栅的氨气流量均匀。

在全面检查各个脱硝的系统均工作正常后，继续手动缓慢开大注氨流量控制阀，使脱硝效率达到88％以上。

尿素调节门跟踪试验

在供尿素系统稳定运行后，投入尿素溶液调节门的自动跟踪程序，根据SCR系统的负荷和氮氧化物的含量变化改变供氨大小，从而保证脱硝率的稳定。

调试质量情况

脱硝装置情况

调试过程中，我们认真执行有关规程规范，发现问题及时处理。在各方的共同努力下，成功地解决了设备、设计和安装等诸多问题、分系统调试优良率达到99%以上。

#2锅炉SCR装置168小时试运行期间脱硝平均效率89.2％，各项数据符合设计要求，氨的逃逸率均≤3ppm，SO2/SO3转化率小于≤1%。在100%BMCR工况下，SCR反应器进出口压差为200Pa左右。5月4日—7日，根据调试方案，确保SCR出口NOx≤80mg/m3,5月7日-11日，根据业主要求，试验SCR出口NOx在确保氨逃逸率≤3ppm的情况下，SCR出口NOx≤60mg/m3

尿素耗量情况

尿素耗量统计：本次调试分为2个阶段。至5月3日，尿素制备区总共制备50%浓度尿素溶液30吨，耗尿素15吨，尿素储罐液位2658mm，液位折算50%尿素溶液11.29Kg/mm，尿素5.64Kg/mm。

第一阶段：5月4日-5月7日，执行SCR出口NOx≤80mg/m3，因SCR入口NOx维持在500-600mg/m3，未达到设计值700mg/m3，脱硝效率维持在87%左右。尿素储罐液位下降至 2212mm，折算消耗尿素2515.44Kg,每小时耗尿素量

34.94Kg/h，远低于技术协议中要求的“乙方应保证系统尿素耗量：78kg/h（单

台锅炉）

第二阶段：5月7日-5月11日，根据业主要求，执行氨的逃逸率均≤3ppm的情况下，考察排放的要求。5月8日,2#锅炉负荷降低至110t/h，SCR入口NOx上升到600-700mg/m3，O2上升到4-5%，出口NOx始终维持在60mg/m3左右。

5月7日-5月11日，SCR出口NOx平均值50mg/m3，脱硝效率维持在90%左右，尿素储罐液位下降至1651mm，折算消耗尿素3164.04Kg，每小时尿素耗量32.95Kg/h。因锅炉负荷较第一阶段低约25t/h，小时尿素耗量较第一阶段减少。

168期间，尿素总耗量5679.48Kg，每小时耗尿素33.8Kg/h，低于设计值。锅炉负荷100-140t/h，入口NOx450-700mg/m3，出口NOx≤80mg/m3，氨逃逸率均≤3ppm，负荷设计要求。

8各分系统及设备调试结果

8.1尿素区连锁试验

1

J0HSJ10AM001

尿素溶液搅拌器

允许启：

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL101>800mm

保护停：

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL101<750mm，延时3秒

2

J0HST10AA801

尿素溶解罐入口除盐水管路气动阀

保护关：

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL101>1447mm，延时3秒

3

J0HSU10AA801

尿素溶解罐入口蒸汽管路气动阀

允许开：

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL101>800mm

联锁开：

?尿素溶解罐温度J0HSJ10CT301<45℃，延时3秒

联锁关：

?尿素溶解罐温度J0HSJ10CT301>55℃，延时3秒保护关：

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL001=“1”，延时3秒

4

J0HSJ21AP001

J0HSJ22AP001

尿素溶液输送泵

允许启：

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL101>1500mm

保护停：OR

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL001=“1”，延时3秒

?尿素溶液储罐液位J0HSJ30CL101>4400mm，延时3秒说明：两台尿素溶液输送泵一用一备，操作员在DCS画面上手动切换

5

J0HSU30AA801

尿素溶液储罐入口蒸汽管路气动阀

允许开：

?尿素溶液储罐液位J0HSJ30CL101>450mm联锁开：

?尿素溶液储罐温度J0HSJ30CT301<45℃，延时3秒联锁关：

?尿素溶液储罐温度J0HSJ30CT301>55℃，延时3秒保护关：

?尿素溶液储罐液位J0HSJ30CL101<450mm，延时3秒

6

J0HSJ41AP001

J0HSJ42AP001

尿素溶液循环泵

允许启：

?尿素溶液储罐液位J0HSJ30CL101>450mm保护停：

?尿素溶液储罐液位J0HSJ30CL101<450mm，延时3秒尿素溶液循环泵变频调节：

?尿素溶液循环泵不投自动变频调节

?初次启动时，把泵调节至40HZ运行，然后调节尿素回流管路上的自力式调节阀(J0HSJ40AA701),使尿素溶液循环泵出口压力变送器(J0HSJ40CP101)的数值在0.8MPa左右。

?正常运行时，通过调节频率把尿素溶液循环泵出口压力稳定在0.8MPa左右说明：两台尿素溶液循环泵一用一备，操作员在DCS画面上手动切换

7

J0HST01AP001

J0HST02AP001

除盐水增压泵

联锁启：

?除盐水管路压力J0HST00CP101<0.06MPa

联锁停：

?除盐水管路压力J0HST00CP101>0.33MPa说明：两台尿素溶液输送泵一用一备，操作员在DCS画面上手动切换

8

J0HSN10AP001

废水泵

联锁启：

?废水池液位J0HSN10CL101>1500mm，延时3秒联锁停：

?废水池液位J0HSN10CL101<300mm，延时3秒

8.2炉区连锁试验

1

10HSG10AN001

10HSG20AN001

1#稀释风机

2#稀释风机

允许启：AND

?锅炉引风机启动自动切换条件：OR

?稀释风机出口流量10HSG10CF10<2700m3/h，延时60秒

?稀释风机启动并运行信号未得到，延时3秒

?另一台稀释风机故障

保护停：

?锅炉引风机停止

说明：a两台稀释风机一用一备，故障时自动切换；锅炉运行时，稀释风机保持在开启状态；

b出口流量低自动切换时，先启动另一台风机，再开另一台风机相对应的入口电动门，再关闭故障风机对应的入口电动门，最后关闭故障风机。

2

10HSG10AA101

10HSG20AA101

1#稀释风机入口电动门

2#稀释风机入口电动门

允许启：AND

?对应的稀释风机已启动结束，电流稳定保护停：

?对应的稀释风机停机

?另一台稀释风机入口电动门已开启

3

10HSG15AC001

电加热器

允许启：AND

?电加热器出口温度10HSK10CT901<550℃

?电加热器无超温报警

?无故障

?稀释风机出口流量10HSG10CF101≥3300m3/h

联锁停：OR

?稀释风机出口流量10HSG10CF10<2450m3/h，延时50秒

?电加热器出口温度10HSK10C