××公司170吨热电锅炉脱硝SCR系统运行规程.docx

X义公司1台170th煤粉锅炉烟气脱硝SCR系统运行规程××公司编制1、烟气选择性催化还原（SCR）法脱硝工艺概述2LlXX公司1台170th煤粉锅炉脱硝系统简介21.2 SCR脱硝反应甥系统设备31.3 脱硝装置工作原理及工艺流程32、影响SCR脱硝运行因素42.1 烟气42.2 飞灰特性和颗粒尺寸42.3 烟气流速和流量42.4 中毒反应42.5 氨逃逸52.6 S03转化率52.7 氨的防爆52.8 脱硝主要指标定义53、还原剂64、联锁与保护75、脱硝系统定期工作，85.1 稀释风机，每半月进行轮换85.2 脱硝系统（SCR）的启动85.3 脱硝系统的停运116、脱硝系统运行中的注意事项11脱硝运行规程1、烟气选择性催化还原（SCR）法脱硝工艺概述1.lXX公司1台170th煤粉锅炉脱硝系统简介1.1.1 SCR技术特点脱硝效率可以达到80以上,NOX排放浓度可控制到IoOmg/Nii?以下。需要在空预器入口（烟温为310420范围）增设反应器，反应器内安装催化剂，增加锅炉烟道阻力约300Pa-600Pao逃逸氨与S03反应，有可能在空预器换热面上形成硫酸氢氨，可能导致空预器的堵塞，通过控制化学理论量的加氨，可使氨的泄漏量保持在一个可接受的水平上。如采用液氨作为还原剂，根据重大危险源辨识的规定，液氨的储存量若超过403则为重大危险源，就需要考虑氨区内外的安全距离，且须经过安全、环保和消防等机构的评估。催化剂在与烟气接触过程中，收到气态化学物质的毒害、飞灰堵塞与冲蚀磨损等因素的影响，其活性逐渐降低，通常34年增加或更换一层催化剂。对于废弃的催化剂，由于富集了大量重金属元素，需要谨慎处理。SCR系统分为氨区公用系统和反应器系统两部分，二者分开布置。1.1.2 XX电厂脱硝系统是由XXXXXX有限公司采用选择性催化还原法（SCR）脱硝技术设计制造的脱硝装置。通过此装置来实现降低烟气中NOx,使其达到国家规定的排放标准。1.1.3 SCR反应器布置在锅炉高温空预器出口烟道与低温省煤器入口之间，采用板式催化剂,催化剂化学寿命不低于24000h0还原剂为液氨。1. 1.4100%ECR负荷下SCR脱硝改造反应器入口NOX含量按400mgNm3（干基、6%02）的情况下可保证出口NOx浓度小于100nlg/N?（干基，6%02）,性能验收期间及加装附加催化剂之前NOx脱除率280%。1.1. 5脱硝系统的设计效率不小于80%oNOX排放限值100mgNm3o1.1.6NH3逃逸率不大于3ppmNm3（6%02）,S02/S03转化率不大于l%o1.1.7 最低连续运行烟温320,最高连续运行烟温420。1.1.8 还原剂耗量：在100%ECR负荷时,烟气中NoX含量按400mgNm（干基、6%02）设计，系统氨耗量一台炉为70kgho1.1.9脱硝装置可用率不小于98%,服务寿命为30年。1.1.10由于散热、漏风和烟气脱硝化学反应综合后造成的SCR反应器整体温度不低IOC。1.1.1ISCR进、出口烟道上设置N0x02取样分析仪，SCR出口烟道上设置NH3逃逸取样分析仪。1.2SCR脱硝反应器系统设备1.2.1 反应器设置在高低温省煤器之间烟道的高含尘段，采用一炉两反应器结构，烟气竖直向上流过喷氨部份然后水平，再向下进入反应器段，反应器每层布置2台声波吹灰器。每个反应器的入口垂直烟道均布置有一组喷氨栅格。反应器顺流布置，为了方便运行人员检查在每层催化剂上部设有人孔门。1.2.2 SCR区域采用集中监视方式，纳入脱销DCS中。脱硝系统的启动、停止、正常运行和异常工况处理均在控制室内完成。运行人员直接通过控制室内单元机组DCS操作员站完成对脱硝系统参数和设备的监控。1.2.3锅炉在脱硝装置后设置一套NOx和N国连续在线监测系统。1. 3脱硝装置工作原理及工艺流程脱硝还原剂采用稀释后的NH3。自氨区来的氨气与稀释风机来的空气混合后送入脱硝反应器。注入氨气流量根据设置的脱硝反应器出口氮氧化物含量来调解需求氨气流量，同时考虑氨逃逸率进行控制。如果氨逃逸率超过预先设定值，即使SCR出口N(浓度没有达到设定值，也要闭锁增大并减少氨气注入量，控制氨逃逸率降低于设定值。氨/空气混合气体进入位于反应器入口烟道内的8组喷射格栅，与反应器入口烟道的烟气充分混合，含有氨气的烟气通过静态混合器充分混合后进入催化剂入口整流器后均匀依次进入SCR反应器的催化剂，在各层催化剂的表面氨气和氮氧化物反应生成氮气和水，达到脱除氮氧化物的目的。氨气反应器反应原理：4N0+4NH3+O2-4N2+6H206N02+8NH3-7N2+120SCR脱硝装置能在锅炉50100%BMCR负荷之间，烟气温度在320420条件下持续、安全地运行，并确保净烟气中的N(X含量符合设计要求，SCR脱硝反应器入口温度超出范围将自动停止喷氨或退出烟气侧运行。脱硝反应器反应生成的水和氮气以及逃逸的氨随烟气进入空气预热器。在SCR出口设置N0、。2、NL浓度监视分析仪，当NH3的逃逸浓度超过3ppm时报警提示值班员采取措施进行调整。-> NOx烟气）÷ NOx-> NOxWJU NOx周道催化剂NH30÷NH3CNH3O>NHaC»NH3烟道SCR(S)()SCR反应原理示意图2、影响SCR脱硝运行因素2.1烟气温度SCR反应器布置在锅炉高低温省煤器之间的烟道上，正常控制温度极限在320420°C之间，催化剂在此温度范围内发挥其设计性能的活性。2. 2飞灰特性和颗粒尺寸烟气组成成分对催化剂产生的影响主要是烟气粉尘浓度、颗粒尺寸和重金属含量。粉尘浓度、颗粒尺寸决定催化剂节距选取，浓度高时应选择大节距，以防堵塞，同时粉尘浓度也影响催化剂量和寿命。某些重金属能使催化剂中毒，例如：碑、汞、铅、磷、钾、钠等，尤以神的影响最大。2. 3烟气流速和流量在一定烟气条件下NOX的脱除率取决于催化剂组成、表面积、烟气流速和烟气流量。烟气流量决定催化剂用量，烟气流速决定催化剂反应器的截面和高度，因而也决定系统阻力。烟道内烟气流速不宜超过15ms0催化剂区域内流速不宜超过6m/so2.4中毒反应在脱硝同时也有副反应发生，如SO2氧化生成SCh氨的分解氧化（450）和在低温条件下（V320°C）SO?与氨反应生成NHNSO3。NHSO提一种粘稠状的物质，会粘附在催化剂上造成催化剂与烟气之间的隔绝，使得反应无法进行并造成下游设备（主要是空预器）堵塞。NH3+S03+H2O->NH1HSO42NH3÷S03+H2Of(NH4)2S0,1催化剂工作区域最高温度不得高于450C,否则会导致催化剂烧结。2. 5氨逃逸氨的注入过量和逃逸取决于NHJNOx摩尔比、工况条件和催化剂的活性。氨逃逸不仅造成氨的浪费，同时会造成空预器堵塞。氨逃逸率通常控制在3ppm以内。2.6 S03转化率在脱硝催化剂的作用下，烟气中部分S02会转化为S03,S02氧化生成S03的转化率应控制在1%以内。2.7 氨的防爆氨(NH3)爆炸极限(在空气中体积百分比)为16-28%,为保证氨(NH3)注入烟道的绝对安全以及均匀混合，需要引入稀释风，将氨浓度降低到爆炸极下限以下。2.8 脱硝主要指标定义2. 8.1NOx浓度烟气中NOx的浓度(干基、标态、6%02)计算方法为：SZ33、NO(uLL)21-6NO<mg/Nm3)=X2.05×0.9521-O2式中：2NOx(mgNm3)：标准状态，6%氧量、干烟气下NOX浓度,mg/Nm3；NO(LL)：实测干烟气中No体积含量，LL;02：实测干烟气中氧含量，%；0.95：经验数据(在NQ中，NO占95乐NO?占5%)；2.05：NO?由体积含量NL/L到质量含量mg?的转换系数。2.8.2脱硝效率脱硝效率也称NOx脱除率，计算方法为：脱硝效率=(Cl-C2)/ClX100%式中：C1：脱硝系统运行时脱硝反应器入口处烟气中NoX含量(mg/Nm3)；C2：脱硝系统运行时脱硝反应器出口处烟气中NO、含量(mg/Nm，)。2.8.3氨逃逸浓度氨逃逸浓度是指在脱硝装置反应器出口氨的浓度（标态，干基、6%02）o2.8.4SO2/SO3转化率经过脱硝装置后，烟气中SO2转化为S。，的比率。SOz向SQ,的氧化率应小于1%。SOjSoa转化率=s03,出厂so,入口100SO7入口式中：2,入口S03,出口：SCR反应器出口6%。2含量、干烟气条件下S03体积含量，LL;SO3,入口：SCR反应器入口6%。2含量、干烟气条件下S03体积含量，ML/L；SO2,入口：SCR反应器入口6%。2含量、干烟气条件下SOz体积含量，LLo3、还原剂电厂脱硝反系统采用液氨为还原剂，要求其品质符合国家标准GB536-88液体无水氨技术指标要求，如下表：液氨品质参数指标名称单位合格品备注氨含量%99.6残留物含量%0.4重量法密度kg/L0.525C时沸点eC-33.3标准大气压a）氨喷射（AIG）系统每台锅炉设有完整的氨喷射系统，保证氨气和烟气在进入SCR反应器本体之前混合均匀。喷射系统具有良好的热膨胀性、抗热变形性和抗振性。氨喷射系统将喷入的氨划分为若干个独立的区域，每个区域的喷氨量由一个手动阀在系统调试时进行精确调整。反应器的入口烟道均布置有一组喷氨栅格，喷氨栅格由8根喷管组成。稀释风机锅炉设置两台稀释空气风机，额定工况下一台运行，一台备用。稀释风机满足额定工况设计条件下将注入氨稀释。声波吹灰系统每层催化剂侧面布置2台声波吹灰器，共安装声波吹灰器4台。声波吹灰系统设备参数吹灰器型号DC-75发声频率75Hz吹灰器数量4台气源压力0.483-0.62IMPa固体粒子尺寸40m露点-20oC含油量25mgm'单个吹灰器瞬间流量1.13-2.27Nm7min0.483-0.62IMpa,一次发声IOs耗气0.38Nm，4、联锁与保护a)反应器入口加氨关断阀允许开(and)#1-ASCR反应器入口烟气温度2300允许开ftl-SCR反应器加氨稀释空气流量780m3h允许开#1炉氨气母管压力正常>0.1Mpa允许开无保护联锁关条件允许开任一稀释风机已启允许开保护关(Or)#1-A反应器入口烟气温度；<300保护关#1-A反应器入口烟气温度2420保护关ftl-SCR反应器加氨稀释空气流量<780M3h保护关#1SCR反应器氨混合区域氨泄漏230PPm保护关#1炉氨气母管压力不正常<0.1Mpa保护关b)#1-A稀释风机允许启(and)#1-A稀释风机无故障信号允许启#1-A稀释风机断路器合闸允许启#1-A稀释风机电机远方控制允许启R反应器入口加氨关断阀均关闭允许停#1-B稀释风机已启，允许停联锁启(or)备用投入，#B稀释风机跳闸，锁启动#17稀释风机，切#1-A稀释风机备用，联锁启c)ttl-B稀释风机允许启(and)#1-B稀释风机无故障信号允许启#1-B稀释风机断路器合闸允许启#1-B稀释风机电机远方控制允许启反应器入口加氨关断阀均关闭允许停稀释风机已启，允许停联锁启（or）备用投入，稀释风机跳闸，锁启动稀释风机,切#1-A稀释风机备用联锁启d）入口加氨流量调节阀切手动（Or）反应器入口加氨关断阀已关切手动氨气流量调节阀指令与阀位偏差大>10%切手动氨气流量调节阀定值和过程量偏差大>20%切手动反应器入口加氨关断阀保护关条件切手动入口或出口烟气分析仪故障切手动反应器入口或出口02品质坏切手动反应器入口或出口MO品质坏切手动联锁关反应器入口加氨关断阀已关联锁关5、脱硝系统定期工作：5.1 稀释风机，每半月进行轮换5.2 脱硝系统（SCR）的启动a）脱硝系统整套启动前的检查脱硝压缩空气系统能够为整个脱硝系统供应合格的压缩空气,各压缩空气储存罐压力正常。液氨存储和蒸发系统区域正常运行。反应区所有联锁、保护试验正常并投入。反应器出口的氮氧化物分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪可以正常工作。反应器系统的相关监视仪表，投运正常，CRT参数显示准确。注氨系统的氨气流量计己经校验合格，电源已送，工作正常。注氨系统相关仪表已投用，显示准确,CRT相关参数显示准确。脱硝系统相关的热控设备已经送电，工作正常。b）脱硝系统的正常启动确认脱硝反应器氨喷射区供氨各支管手动阀开启，开度已调整至合适位置。接到机组启动命令后，联系氨区值班员供氨。检查出入口挡板关闭，启动A/B稀释风机运行，检查风机运行正常后，确认A/B稀释空气流量大于100ONmVho投入B/A稀释风机“备用”。锅炉点火后，投入SCR声波吹灰器。开启SCR吹灰系统压缩空气压力正常。投入SCR吹灰系统程控运行，确认系统运行正常，每次投运一台，间隔时间10s60s,吹扫时外部无刺耳噪音(噪音85db)。机组启动结束，燃油退出，锅炉燃烧正常，无SCR保护动作条件，SCR投入允许，烟气分析仪(CEMS)投入运行正常。检查反应器入口、反应器出口温度差在I(TC以下。当SCR脱硝反应器出口温度在320C420°C范围时后，检查烟气分析仪、氨逃逸检测仪等投入运行且参数正常，维持10分钟，氨气配给系统可以开始投运。联系脱硫值班员，投运氨气蒸发系统，供氨压力在0.350.40MPa,供氨温度40度左右。开启脱硝氨气流量调节阀前、后手动门。将氨气流量控制器切换到“手动”模式。开启脱硝气氨关断阀。再次检查确认以下条件是否全满足：脱硝反应器入口的烟气温度在320420C之间，且持续IOmin以上；反应器出口的氮氧化物分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪已经工作正常，CRT上显示数据准确；稀释风机正常运行，风机出口风压正常，单侧稀释风流量大于100ONmVho手动缓慢稍开每个反应器的氨气流量调节阀，进行试喷氨试验，确认氨气流量计测量正确，否则，暂停喷氨，待氨气流量计处理好后再继续喷氨。逐渐开启氨气流量调节阀，开始喷氨。注意：投入喷氨时氨气逃逸浓度3ppm或SCR反应器出口NOx显示值无变化或明显不准，要及时暂停喷氨,查明原因。增加氨流量使脱硝效率达升高，反应器出口氮氧化物含量WlOOmgN然后将喷氨流量控制器切换到“自动”模式，设定反应器出口标态NoX控制目标值80mgNm3,检查喷氨流量自动控制动作正常。确认SCR脱硝系统运行正常，记录运行参数。脱硝系统的正常运行维护定期检查整个系统，是否存在泄漏，特别是涉及到氨气的所有设备和管道，如有泄漏，要及时联系检修单位进行处理。检查稀释风机的运行情况，包括其噪音、振动、轴承温度、润滑情况等；每周要检查稀释风机入口滤网的污染情况、连接部件的紧固情况；每月要注意检查风机的叶片是否粘有异物。定期检查烟道膨胀节是否存在扭曲变形、是否存在泄漏、是否已经变薄、连接件是否有松动等情况。定期检查SCR反应器的人孔门、检查孔等是否有渗漏痕迹、连接部位是否有松动、连接法兰垫是否有损坏。定期检查注氨格栅是否有腐蚀、磨损、泄漏或者堵塞现象。定期检查系统各阀门是否有裂纹、是否有渗漏痕迹、工作状态是否正常、阀门行程是否充足；每月要定期检查系统内的阀门是否有腐蚀、设备标签是否有丢失。定期检查系统内所有管道是否存在振动过大现象；每周要定期检查系统内的管道是否有泄漏痕迹、膨胀情况是否良好；每月要定期检查系统内的管道是否出现连接不良而弯曲的现象、是否有堵塞、支吊架是否工作正常。对系统内的仪表检查是否存在泄漏痕迹、CRT上数值显示是否准确。定期对系统内所有的平台、护栏、人行道、梯子等通行设施进行检查，确保上述设施完好、可正常使用。经常联系氨区值班员，确认液氨贮存和氨气蒸发系统运行正常。喷氨区应无漏氨，无氨泄漏报警，就地无刺鼻的氨味；喷氨各分配支管调节挡板均应在指定开度，不得变动。稀释空气隔离阀一般应在开状态，以避免氨气分配管堵灰。根据锅炉运行工况，检查确认SCR进出口温度、NOX及&浓度、氨流量和压力、稀释空气流量等参数在正常范围。单侧稀释空气流量在100ONinVh左右；额定负荷下氨流量在50Nin7h左右（进口N0浓度330mgN?）,氨气压力0.15MPa,出口N0,在100PPnl以下，氨逃逸率在3ppm以下，反应器出口标态NoX设定在80mgNm）若SCR进出口NOx显示值无变化或明显不准，应及时联系处理，并暂停喷氨。SCR吹灰系统程控运行正常，吹扫频率为10s60s,反应器从最上层开始吹扫，每层的两个吹灰器逐个动作。如吹灰喇叭不发声，应检查压缩空气压力、阀门是否正常；检查吹灰器喇叭是否堵塞、膜片是否破损、过滤器是否堵塞。在有人进入反应器检修时应关闭吹灰压缩空气总门，并将吹灰器操作锁定，避免吹灰器动作伤害检修人员听力。5.3 脱硝系统的停运a）SCR系统的长期停运（锅炉停运）：通知氨区值班员准备停运脱硝反应器。在锅炉降低至最低允许喷氨温度前，负荷暂时稳定，等注氨流量控制阀关闭后再继续降负荷。在SCR入口温度在250C-320C之间时，锅炉暂停继续降负荷，对催化剂进行一次全面吹灰。吹灰结束后继续降负荷。在锅炉停运后，锅炉已经完全冷却至环境温度后，停运稀释风机。NO、分析仪的吹扫系统要保持运行。b）锅炉运行中，下述情况应停止喷氨：SCR进口烟气温度超过300C420°C范围。SCR反应器没有烟气流过，如空预器故障。SCR喷氨系统停用只需关闭氨流量调节阀，关闭氨流量调节阀前后快关阀，液氨蒸发系统无需停运，保持稀释风机运行。c）如液氨蒸发系统需停运，按以下步骤：通知氨区SCR系统准备停运，停止氨气供应。确认液氨供应停止，液氨蒸发器已停运。确认气氨压力到零，手动关闭气氨缓冲罐出口阀，使液氨蒸发系统完全停止供氨。关闭喷氨流量调节阀，关闭喷氨流量调节阀前、后快关阀。保持稀释风机运行，对混合器进行吹扫。锅炉MFT炉膛吹扫结束后，在停止引风机之前可以停用稀释风机。6、脱硝系统运行中的注意事项由于氨气是一种有毒物质，因此，在运行过程中，要定期仔细检查整个氨系统所有设备的运行情况，检查是否存在氨气泄漏现象，做到及时发现及时处理，防止事态的进一步发展，以免酿成安全事故。氮氧化物分析仪、氨气分析仪要按照厂家的要求进行定期的检查维护。氨区的氨气泄漏检测仪的传感器是有规定的使用寿命的，在到达规定的使用寿命后，要及时更换传感器，确保该装置时刻能够正常工作。由于本项目入口存在S03,为了更好的保护空预器及下游设备，长时间运行烟气温度不得低于320oCoa）只要有烟气通过催化剂，稀释风机须持续不间断运行，以确保氨气喷嘴不堵灰。b）在运行过程中，如出现催化剂堵灰现象，必须及时清灰，避免积灰长时间不清理发生板结现象，而损坏催化剂。必要时需要在停炉时进行人工清灰。人工清灰时需要用吸尘器或其他方式进行吹扫，避免使用蛮力清灰，损坏催化剂。c）氨气和空气的混合气会爆炸，其爆炸范围是氨气与空气体积比15%（下限值）28%（上限值）。虽说与其他可燃性气体相比爆炸下限值高，危险性较小，但是也须严格注意烟火，必须充分注意在脱硝装置内外都不能有氨气和空气高浓度的混合状态。另外，高浓度的氨有刺激性的气味，对人体有害。