脱硝系统技术监控

脱硝系统技术监控4.3.1脱硝系统设计4.3.1.1脱硝工艺的选择a)烟气脱硝工艺应根据国家环保排放标准、环境影响评价批复要求、锅炉特性、燃料特性、还原剂的供应条件、水源和气源的可利用条件、还原剂制备区废水与废气排放条件、场地布置条件等因素，经全面技术经济比较后确定；b)根据中国大唐集团公司《燃煤发电企业氮氧化物排放控制指导意见》要求，在额定工况下，锅炉省煤器出口烟气中氮氧化物浓度高于表4-1相应数值时，建议进行低氮燃烧技术改造，采用低氮燃烧技术时不应降低锅炉效率，应考虑对着火稳燃、燃尽、结渣、腐蚀及汽温等因素的影响。实施低氮燃烧技术改造后，额定工况下省煤器出口烟气中氮氧化物浓度原则上应低于表4-2中相应目标值；表4-1燃煤锅炉低氮燃烧技术改造起步值（单位：mg/m3）燃烧型式无烟煤贫煤烟煤褐煤⑴Vdaf≤12%12%≤Vdaf≤17%17%≤Vdaf≤23%23%≤Vdaf≤30%30%≤Vdaf≤40%Vdaf≥40%四角切圆1000700600500300350/450旋流对冲—700600500350350/450W型火焰15001200————注：褐煤锅炉制粉系统采用风扇磨煤机，宜选350mg/m3；采用中速磨煤机，宜选450mg/m3。表4-2燃煤锅炉低氮燃烧技术改造目标值（单位：mg/m3）燃烧型式无烟煤贫煤烟煤褐煤⑴Vdaf≤12%12%≤Vdaf≤17%17%≤Vdaf≤23%23%≤Vdaf≤30%30%≤Vdaf≤40%Vdaf≥40%四角切圆800500400300225250/350旋流对冲—500400300225250/350W型火焰1000900————注：褐煤锅炉制粉系统如采用风扇磨煤机，宜选250mg/m3；如采用中速磨煤机煤机，宜选350mg/m3。c)基层企业使用燃烧控制技术后仍不能满足NOx排放要求的，可因地制宜、因煤制宜、因炉制宜地选择技术上成熟、经济上可行并便于实施的选择性催化还原技术（以下简称SCR)或选择性非催化还原技术（以下简称SNCR)；d)新建、改建、扩建的燃煤机组（除循环流化床锅炉外）脱硝工艺宜采用SCR烟气脱硝工艺；e)对于循环流化床锅炉、用低氮燃烧技术后氮氧化物排放浓度仍不符合环保要求的小容量锅炉，脱硝工艺优先采用SNCR；f)采用低氮燃烧技术+SNCR工艺后仍不能达到环保要求，且炉后空间或锅炉剩余寿命有限的特定条件下，可采用SNCR/SCR联合脱硝工艺。4.3.1.2还原剂的选择a)还原剂主要有液氮(NH3)、尿素[CO(NH2)2]、氨水(NH3•H2O或NH4•OH)；b) 还原剂的选择应根据其安全性、可靠性、外部环境敏感度及技术经济比较后确定；c)基层企业位于大中城市及其近郊区或受液氨运输条件限制的地区，宜选择尿素作为还原剂；d)SNCR脱硝系统一般采用尿素或氨水为还原剂；e)液氨应符合GB536的要求。液氨运输工具应采用专用密封槽车；f)尿素应符合GB2440的要求。尿素溶解罐宜布置在室内，各设备间的连接管道应保温。所有与尿素溶液接触的设备等材料宜采用316L不锈钢及以上材质；g)当采用尿素水解工艺制备氨气时，尿素水解反应器的出力宜按脱硝系统设计工况下氨气消耗量不小于110%设计；h)采用氨水作为还原剂时，宜采用质量浓度20~25%浓度的氨水溶液；i)还原剂储存、制备和使用应符合HJ562和HJ563的规定。4.3.1.3催化剂的选择a)催化剂的形式及特性：1)蜂窝式催化剂是以二氧化钛为载体，以钒(V)为主要活性成分，将载体与活性成分等物料充分混合，经模具挤压成型后煅烧而成，比表面积大；2)板式催化剂是以金属板网为骨架，以玻璃纤维和二氧化钛为载体，以钒(V)为主要活性成分，采取双面碾压的方式将载体、活性材料等与金属板网结合，后经成型、切割、组装和煅烧而成；3)波纹板式催化剂是以玻璃纤维为载体，表面涂敷活性成分，或通过玻璃纤维加固的二氧化钛基板浸渍钒(V)等活性成分后，烧结成型，质量轻；b)当省煤器出口烟尘浓度<20g/m3时，宜优先考虑采用蜂窝式催化剂；c)当省煤器出口烟尘浓度≥40g/m3时，宜优先考虑使用板式催化剂；d)当省煤器出口烟尘浓度在20～40g/m3之间时，应根据项目实际情况选择蜂窝式或板式催化剂；e)催化剂层数设计尽可能留有备用层，其层数的配置及寿命管理模式应进行综合技术经济比较，优选最佳模式。基本安装层数应根据催化剂化学、机械性能衰减特性及环保要求确定；f)基层企业应根据实际运行情况，对催化剂测试块进行性能测试，其化学寿命和机械寿命应满足催化剂运行管理的要求。4.3.1.4脱硝系统的设计a)脱硝设施的设计应满足国家、地方排放标准及环评批复的要求；b)脱硝设施的设计按照DL/T5480的规定执行，工艺系统、技术要求、检验验收按照GB/T21509执行；c)选择性催化还原法烟气脱硝系统设计参照HJ/T562执行；选择性非催化还原法烟气脱硝系统设计参照HJ/T563执行；d)脱硝设备的设计应重点考虑环保标准变化、实际烟气量、燃煤情况、灰渣特性等指标，并留有足够的裕量；e)液氨储存与供应区域应设置完善的消防系统、洗眼器及防毒面罩等。氨站应设防晒及喷淋措施，喷淋设施应考虑工程所在地冬季气温因素；f)还原剂制备区应设置工业电视监视探头，并纳入工业电视监视系统；g)氨气排放浓度应符合GB14554的要求；h)反应器入口CEMS至少应包含：烟气流量、NOx浓度（以NO2计)、烟气含氧量等测量项目；反应器出口CEMS至少应包含NOx浓度、烟气含氧量等测量项目，同时满足地方环保部门要求。4.3.2脱硝设备的制造4.3.2.1一般要求a)脱硝系统的主要设备制造质量应按照国家或行业现行标准规定执行；无规定时，应按照合同约定执行；b)钢结构件所有的焊缝应符合DL/T678的规定；c)所用材料及紧固件应符合国家标准或行业标准的有关规定，对于牌号不明或无合格证书的外购件，须经制造厂复检，符合设计规定时方可使用；d)主要零部件的加工应符合相应的国家标准，并应按照经规定程序批准的产品图样、技术文件制造、检验和验收，并确保总装的接口尺寸精度；e)电厂应按照DL/T586对脱硝系统主要设备进行监造。4.3.2.2脱硝设备的制造要求a)脱硝设备中压力容器制造应按照GB150执行；b)所有与尿素溶液的接触泵和输送管道等材料宜采用316L不锈钢及以上材质。所有与氨水溶液接触的设备、管道和其他部件宜采用316L不锈钢及以上材质；c)氨输送用管道应符合GB/T20801有关规定，所有可能与氨接触的管道、管件、阀门等部件均应严格禁铜。液氨管道上应设置安全阀，其设计应符合SH3007有关规定；d)催化剂应有性能质量检验合格报告。4.3.3脱硝设备的安装a)脱硝工程的主要设备安装应符合GB50231及GB50275的有关规定；b)氨系统管道和尿素溶液管道的安装质量标准和检验方法（水压试验、气密性试验）应符合GB50235相关规定；c)压力容器的安装质量标准和检验方法（水压试验、气密性试验）应符合GB150.1~150.4相关规定；d)脱硝系统电气工程施工应符合GB50257的有关规定；e)脱硝系统热控工程施工应符合DL/T5190.5的有关规定；f)脱硝设备的安装质量标准及验收检验方法参照DL/T5047、DL/T5257中有关规定及制造厂安装说明书执行；g)催化剂层的安装方案应方便催化剂的检修、维护与换装。4.3.4脱硝设备的调试4.3.4.1一般要求a)脱硝设备调试应依据电厂与调试单位签订的调试合同、设备制造厂的技术标准及相关资料；b)脱硝设备调试参照DL/T335执行。4.3.4.2单体调试的主要内容a)仪表的单体调校，信号和控制单回路调试检查；b)电机转向的确认和试转，其中包括：稀释风机、卸料压缩机、液氨泵（尿素溶解混合泵、尿素循环泵）、废水泵、蒸汽吹灰器、声波吹灰器等设备运转正常；c)氨区管路吹扫；d)严密性试验；e)压力容器及管路压力试验；f)氨系统N2置换：向液氨储罐充氮气，其余与液氨、气氨有关联的管道、机泵均用氮气置换。置换完毕取有代表性气样分析，两次氧含量低于2%为合格；g)氨区液氨卸载调试；h)蒸发器调试；i)热解炉调试。4.3.4.3分系统调试的主要内容a)工艺系统调试：1)烟气系统调试；2)喷氨系统调试；3)吹灰系统调试；4)除灰系统调试；5)还原剂制备系统。b)电气系统调试；c)热控系统调试。4.3.4.4整套启动调试的主要内容a)检验调整系统的完整性、设备的可靠性、管路的严密性、仪表的准确性、保护和自动的投入效果，检验不同运行工况下脱硝系统的适应性；b)检验还原剂制备系统、公用系统满足脱硝装置整套运行情况；c)进行烟气系统、脱硝反应器热态运行和调试。4.3.4.5整套启动调试应达到的技术指标a)各分系统试运验收合格率100%；b)保护自动装置、热控测点、仪表投入率达到100%，热控保护投入率100%；c) 电气保护投入率100%、电气自动装置投入率100%、电气测点/仪表投入率100%；d)还原剂制备系统能够满足烟气脱硝的需要；e)脱硝CEMS能够实时监测进、出口烟气参数；f)锅炉满负荷下，脱硝效率、出口NOx浓度、氨逃逸浓度、SO2/SO3转化率、催化剂层阻力、系统压力降均达到设计保证值。4.3.5脱硝系统的运行监控脱硝系统的运行监控应严格按照《燃煤发电机组环保电价及环保设施运行监管办法》（发改价格[2014]第536号）、《中国大唐集团公司关于脱硫脱硝安全稳定运行的重点要求》等相关规定执行。4.3.5.1SCR法a)投运率应达到100%；b)脱硝效率、SO2/SO3的转化率、系统压力损失等达到设计保证值；c)脱硝出口NOx浓度应满足国家及地方排放标准的要求；d)氨逃逸浓度应小于3ppm，同时应不影响后续设备正常稳定运行，并达到环保排放标准要求；e)脱硝用还原剂的储存应符合化学危险品处理有关规定；f)对失效或活性不符合要求的催化剂可进行清洗和再生，延长催化剂的整体寿命。催化剂再生的化学活性应达到新催化剂的90%以上；g)对于不能再生或不宜再生的催化剂，应由具有相应资质和能力的单位回收或按照国家、地方相关部门要求处理；h)脱硝系统运行优化：1)CEMS仪表校验；2)调整喷氨系统喷氨量；3)监测反应器出口截面的NOx分布均匀性；4)监测反应器出口截面氨逃逸浓度；5)液氨蒸发器或尿素热解炉温控参数优化；6)根据反应器出口NOx排放浓度优化控制策略。i)催化剂运行管理：1)脱硝系统投入运行后，需定期对催化剂进行性能检测，每台机组每年至少检测一次；2)催化剂在达到设计寿命或脱硝性能不达标时，应对催化剂进行性能检测，制定加装、再生或报废更换方案。4.3.5.2SNCR法a)投运率应达到100%；b)脱硝效率、SO2/SO3转化率、系统压力损失达到设计保证值；c)脱硝出口NOx应满足国家及地方排放标准的要求；d)氨逃逸浓度应小于8ppm，同时应不影响后续设备正常稳定运行，并达到环保排放标准要求；e)脱硝用还原剂的储存应符合化学危险品处理有关规定。4.3.5.3其他要求a)SNCR-SCR法主要监督参照第4.3.5.1条和第4.3.5.2条相关规定执行；b)脱硝设备的运行按照DL/T335执行；c)SCR法脱硝设备运行按照HJ/T562执行；SNCR法脱硝设备运行按照HJ/T563执行；d)现役机组脱硝设备在技术改造或A修半个月后，应开展脱硝设备性能试验，脱硝设备性能试验参照DL/T260执行。4.3.6脱硝系统的检修监控4.3.6.1脱硝反应区检查稀释风机、氨-空气混合器、稀释风加热器、喷氨装置、反应器及催化剂、吹灰器、烟道补偿器、烟气均布装置等。4.3.6.2还原剂制备区a) 检查液氨制氨系统：液氨卸料压缩机、液氨储罐、液氨供应泵、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氮气瓶组、氮气储罐、氨气稀释罐、废水泵等；b)检查尿素制氨系统：1)尿素热解制氨系统主要设备包括：尿素储罐（仓）、尿素计量装置、溶解罐、溶解泵、尿素溶液储罐、尿素热解循环泵、尿素热解室（包括尿素溶液雾化空气系统、尿素雾化喷枪、热解风加热系统等）、稀释风机；2)尿素水解制氨系统的主要设备包括：尿素储罐（仓）、尿素计量装置、溶解罐、溶液泵、尿素溶液储罐、尿素溶液循环泵、水解反应器、缓冲罐、蒸汽加热器、疏水回收装置；c)检查氨水制氨系统：氨水储罐、氨水泵、氨气提塔等。4.3.6.3其他a)检查电气系统设备：交流电动机、低压开关柜、电加热器、接触器、互感器、电力电缆、继电保护和照明设备等；b)检查仪表及控制系统主要设备：DCS系统（PLC系统）、CEMS系统、火灾报警控制系统、氨泄漏检测报警仪、变送器、信号保护装置、流量计、压力表、液位计和温度仪等。4.3.6.4脱硝系统主要设备的检修项目及检修周期参照DL/T322执行。4.3.6.5其他要求a)检修人员应持证上岗，检修人员的自检和验收人员的检查应严格执行验收标准，做好检修记录、试验记录等；对不符合项，应填写不符合项通知单，并按程序处理；b)对氨气制备系统内设备、管道进行检修时应进行气体分析；c)氨区检修与维护时使用铜制工具，严禁动