长山脱硝运行规程1117Word文档格式.docx
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3.1.17脱硝系统停运15
3.2SCR系统逻辑15
3.2.1控制的相关设备15
3.2.2设备控制逻辑15
3.2.3蒸汽吹灰功能组16
3.2.4闭环调节（反应器氨气流量控制阀）16
3.3脱硝系统启动17
3.3.1启动前的基本条件17
3.3.2系统启动步骤19
3.3.3稀释风机启动20
3.3.4吹灰器启动20
3.3.5SCR反应器投入20
3.4运行调整21
3.4.1运行调整的主要原则21
3.4.2脱硝装置主要运行调整内容22
3.4.3脱硝系统运行中的检查维护23
3.5脱硝系统停运24
3.5.1停运前的基本要求24
3.5.2正常停运24
3.5.3紧急停机24
3.5.4停运后检查维护及注意事项25
3.6脱硝系统主要故障处理25
3.6.1故障处理的一般原则25
3.6.2紧急停运脱硝装置的条件26
3.6.3故障停运脱硝装置的条件26
3.6.4脱硝效率异常26
3.6.5反应器压差大27
3.6.6氨供应气动快关门频繁跳闸27
3.6.7稀释风机故障处理27
3.6.8催化剂运行故障处理27
3.6.9锅炉四管泄漏或烟道破损SCR进水28
3.6.10系统漏氨28
3.6.11发生火警时的处理29
3.6.12锅炉MFT后的处理29
3.6.13SCR区域催化剂二次燃烧29
3.7运行和维护管理30
3.7.1一般规定30
3.7.2人员与运行管理30
3.7.3维护保养31
第一章脱硝系统概述
山东滨北新材料有限公司长山热电厂一期#1～#4机组（4×
330MW）烟气脱硝（EPC）改造，烟气脱硝采用选择性催化还原法（SCR）脱硝工艺，烟气从锅炉省煤器后烟道引出，通过SCR反应器进行脱硝反应后，再送回空气预热器前烟道。
脱硝还原剂采用液氨，在设计煤种、锅炉BMCR工况、处理100%烟气量条件下在入口NOx含量在650mg/Nm³
时，脱硝总效率不小于86%、氨的逃逸率不大于3ppm；
SO2/SO3转化率小于1%，NOx排放浓度小于100mg/Nm³
的设计原则，SCR部分的催化剂层数按2+1层方案进行设计。
1.1脱硝系统装置主要技术经济指标及性能保证值（单台炉）
1.1.1脱硝装置进口烟气参数（计算值,设计煤种，BMCR）：
烟气量
1193248Nm3/h
烟气O2含量
3.30%（湿基，质量百分比）
烟气NOx含量
650mg/Nm3（标态、干基、6%O2）
烟气粉尘含量
40.8g/Nm3（标态、干基、6%O2）
烟气温度
385℃
燃用煤种
烟煤
1.1.2脱硝装置出口烟气参数（设计煤种）：
≤100mg/Nm3（标态、干基、6%O2）
烟气温降
≤3℃
1.1.3其他技术经济指标：
脱硝效率
≥86%
SO2/SO3转化率
≤1%
氨逃逸率
≤3ppm
氨耗量
4×
283kg/h
仪用压缩空气耗量
30Nm3/h
主设备噪音（离设备1m远）
≤85dB
SCR装置可用率
≥98%
年运行小时数
8000
1.1.4脱硝系统装置性能保证值主要如下：
1.1.4.1NOx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86.3%；
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，NOx脱除率不小于86.3%；
a）烟气中NOx含量650mg/Nm3（6%O2,干基）
b）锅炉BMCR负荷50%-100%；
c）锅炉燃用设计煤种；
d）NH3/NOx摩尔比不超过保证值0.872；
e）烟气入口温度：
300～420℃；
f）两层催化剂运行；
脱硝装置反应器出口NOx浓度不高于100mg/Nm3（氧含量6%，干基）。
1.1.4.2压力损失
a）安装两层催化剂时从脱硝系统入口到出口之间的系统压力损失在性能考核试验时不大于800Pa（设计煤种，100%BMCR工况，不考虑备用催化剂层投运后增加的阻力）。
b）安装三层催化剂时从脱硝系统入口到出口之间的系统压力损失不大于1000Pa（设计煤种，100%BMCR工况，并考虑备用催化剂层投运后增加的阻力）。
c）化学寿命期内，对于SCR反应器内的每一层催化剂，压力损失应保证增幅不超过5%。
1.1.4.3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：
A：
脱硝装置统计期间可运行小时数（h）。
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（h）。
C：
SCR装置没有达到NOx脱出率不低于86.3%要求时的运行小时数（h）。
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（h）。
1.1.4.4系统连续运行温度
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，保证SCR系统具有正常运行能力
最低连续运行烟温
320℃
最高连续运行烟温
430℃
1.1.4.5氨耗量
在100%BMCR负荷时，且脱硝装置入口烟气中NOx含量为650mg/Nm3时，保证系统氨耗量不大于0.26t/h（单台锅炉）。
1.1.4.6其它消耗
保证在设计煤种100%BMCR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。
（单台锅炉）
a）催化剂吹扫用蒸汽：
9.072t/h。
b）单个吹灰器单次吹灰蒸汽耗量：
1.51t/h。
c）每次吹扫期间的蒸汽耗用总量：
9.072t。
d）吹扫频率：
3次/天。
1.2SCR反应区主要设备
1.2.1本系统的SCR区，由以下子系统组成：
（1）氨气混合和喷射系统；
（2）烟气系统；
（3）吹灰系统；
4）催化剂；
（5）CEMS系统；
6）电气控制系统等。
1.2.2SCR反应区主要流程
1）氨气混合和喷射系统
氨气混合和喷射系统主要是利用空气作为载体，把氨气送入烟气系统中。
氨气由氨站供应，再由稀释风机提供稀释氨气的空气，氨气在混合器和管道中与空气混合后，进入氨喷射系统。
氨气/空气喷射系统包括供应支管，氨喷射器等。
每个供应管道上都装有手动球阀，在调试过程中，根据烟道中烟气取样分析得出NH3和NOx的分布值，通过调节手动球阀获得氨气在烟气中更均匀的分布。
氨喷射器安装在反应器上游的竖直进口烟道上，并使之有足够的使氨气与烟气均匀混合的混合距离。
脱硝反应的氨耗量随进口烟道中及出口烟道NOx值的变化，通过氨流量控制器计算，经氨流量控制阀来调节。
每台锅炉配置2套氨气混合系统和2套喷射系统，其中稀释风机公用，主要设备和部件如下：
（1）稀释风机（2台，1运1备）；
（2）氨气/空气混合器（2件）；
（3）氨喷射器（2件）。
2）烟气系统
烟气系统是指从锅炉尾部省煤器下部引出口至SCR反应器本体入口、SCR反应器本体出口至回转式空预器入口之间的连接烟道。
脱硝系统按双烟道、双SCR反应器形式设计。
单侧烟道、反应器截面尺寸按锅炉50％BMCR工况下烟气量设计，保证满足锅炉各种负荷工况烟气量的要求。
脱硝进口烟道中心与锅炉省煤器出口接口位置为标高27.845米，距锅炉K5排钢柱往炉前方向1.04米；
脱硝出口烟道中心与空气预热器接口位置为标高20.8米，距锅炉K5排钢柱往炉前方向0.935米。
反应器为自立式反应器，设置3层安装催化剂支架层，与烟气平行通道、垂直向下布置的形式。
反应器由外壳和内部催化剂支撑结构组成，抗内部压力变化，抗震，抗大风，抗负荷变化和抗热应力。
反应器外壳壁厚按6mm设计，并考虑了一定的腐蚀余量，反应器外壳保温。
每台锅炉配置2个SCR反应器，每个反应器设置两层初始催化剂层，1层备用催化剂层。
在脱硝效率不能满足排放要求时，需在备用层加装新的催化剂，新加装的催化剂可以利用已有的催化剂残余活性提高脱硝效率，因此可以延长催化剂的有效使用寿命。
在脱硝烟道合理位置设置导流板，使烟气流场分布均匀。
同时在导流板迎风面设置防磨角钢，减少烟气对导流板的冲刷磨损。
催化剂用手动葫芦从反应器门孔吊入，用转运小车进行反应器内模块的转运。
烟气系统主要介质有烟气流、氨流，其物流流向如下：
原烟气：
来自锅炉省煤器的未脱硝烟气→原烟气挡板→SCR系统入口→氨-烟气混合器→整流装置→催化剂层。
净烟气：
催化剂层→SCR反应器出口→空气预热器。
烟气系统主要设备和部件如下：
（1）反应器（2套）；
（2）烟道及其附件（2套）；
（3）导流板（2套）；
（4）在SCR反应器入口前设置2台挡板门（锅炉原有挡板门）和6台非金属膨胀节；
（5）在SCR反应器出口段设置2台非金属膨胀节。
3）吹灰系统
本工程烟气脱硝系统中蒸汽吹灰系统采用耙式吹灰器，耙式吹灰器主要用于清洁鳍片式受热面、空气预热器烟气侧受热面、SCR反应器。
吹灰元件是一根吹灰耙，由中心管和若干根装有多个特殊喷嘴的支管组成。
从喷嘴中射出的气流可将覆盖的空间吹扫干净。
吹灰耙的中心管后端与外管连接。
外管由在大梁上移动的齿轮行走箱带动运动。
吹灰器阀门通过固定的内管向吹灰管提供吹扫介质。
催化剂的吹灰蒸汽汽源来自于锅炉吹灰的蒸汽。
吹灰蒸汽管道系统及支吊架由相应的蒸汽接口接出，并将疏水管道接至定排疏放水母管。
本工程每个反应器每层催化剂炉后布置3台蒸汽吹灰器，每台炉共18台蒸汽吹灰器（备用层蒸汽吹灰器反应器内侧不安装枪管）。
4）催化剂
催化剂采用成都东方凯特瑞蜂窝式催化剂，孔径7.29mm；
该催化剂是全陶瓷的、整体具有活性的蜂窝式催化剂。
其基材是钛白粉（TiO2）和五氧化二钒（V2O5）。
蜂窝体（催化剂单体）是通过挤压成型的，其横截面尺寸为150mm×
150mm。
每个钢制的催化剂模块装有72个蜂窝单体，模块中各催化剂单体之间隔有耐高温陶瓷纤维带，这种有弹性的陶瓷纤维带同时给催化剂预应力，以补偿催化剂和钢制模块材料在SCR运行时的热膨胀系数的不同和防止催化剂单体的机械损坏
5）CEMS系统
本工程SCR脱硝分析系统由NOx、O2分析和NH3分析两部分组成。
在每台锅炉反应器烟气进口部位各设置一台NOx、O2分析仪，在反应器烟气出口部位设置各一台NH3分析仪和各一台NOx、O2分析仪。
分析仪机柜设在SCR区25米层电控间内。
6）电气、控制系统
脱硝控制自动化水平满足“无人值守、定期巡检”的要求。
脱硝SCR控制系统纳入机组DCS控制。
整个脱硝系统作为单元机组DCS系统和机组公用系统一部分，运行人员直接在机组集控室内通过操作员站完成对整个脱硝系统的启停控制、正常运行的监视和调整以及异常工况的处理。
电气系统包括：
脱硝系统供配电系统、电气控制与保护、照明、检修系统及安全滑线、防雷接地系统、通讯系统、电缆及其敷设。
1.4脱硝系统的反应原理
1）脱硝的基本反应方程式：
ＮＯ+ＮＯ2+2ＮＨ3→2Ｎ2+3Ｈ2Ｏ
4ＮＯ+4ＮＨ3+Ｏ2→4Ｎ2+6Ｈ2Ｏ
2ＮＯ2+4ＮＨ3+Ｏ2→3Ｎ2+6Ｈ2Ｏ
2）影响SCR脱硝因素：
a：
烟气温度：
脱硝催化反应器控制烟气温度在320～430℃。
b：
飞灰特性和颗粒度
烟气组成成分对催化剂的影响主要是粉尘浓度、粒度和重金属含量。
某些重金属能使催化剂中毒，例如：
砷、汞、铅、等，尤以砷的影响最大。
c：
烟气流量
NOx的脱除率在一定烟气条件下，取决于催化剂组成、比表面积大小。
d：
中毒反应
在脱硝的同时也有副反应发生，如SO2氧化生成SO3，高温条件下氨的分解氧化（>
430℃）和在低温条件下（<
320℃）SO2与氨反应生成NH4HSO3。
而NH4HSO3是一种类似于“鼻涕”的物质会粘附在催化剂上，隔绝催化剂与烟气之间的接触，使得反应无法进行并造成下游设备（空气预热器）的堵塞。
烟温高于430℃，还会导致催化剂烧结。
e：
氨的过量会增加氨的逃逸。
氨的逃逸量的大小，取决于NH3/NOx摩尔比、工况条件和催化剂的活性用量。
氨逃逸量的增加会增加氨的用量及浪费和形成新的污染，氨逃逸率通常控制在3ppm以内。
f：
催化剂结构型式
蜂窝式催化剂：
特点：
比表面积大、低尘烟气中活性高、适用于粉尘量较低的场合。
g：
防爆
为保证氨注入烟道的绝对安全以及均匀，通过稀释风和喷嘴、氨喷射格栅，将氨浓度降低至5％以下，均匀分布和充满于反应区烟道。
第二章设备规范
SCR脱硝装置主要设备规范
项目
单位
技术参数
备注
SCR
反应器
制造厂
华西能源工业股份有限公司
数量
套
2
规格（长X宽X高）
m
9×
12×
14.577
材质
Q345B
运行温度
℃
385
BMCR
设计压力
Pa
±
5800
瞬时压力
9800
最高允许运行温度
430
≤5小时
最低允许运行温度
335
烟气流速
m/s
≤5
烟气阻力
350（按初装催化剂）
单层反应器数量/层数
108/3
催化剂
型式
蜂窝式
层数
2层运行＋1层备用
每层高度
3.5
活性温度范围
330～430
化学寿命
小时/年
24000/3
单体长度
mm
945
节距
mm
8.2
孔数
18×
18
截面边长
150×
150
孔径（pitch）
7.29
体积比表面积
m2/m3
420
开孔率
%
76.5
前端硬化长度
25
基材
TiO2
催化剂活性物质
TiO2+V2O5
催化剂总体积
m3/炉
330.67
设计使用温度
380
允许最高使用温度范围
允许最低使用温度范围
330
模块布置
6×
9
双层布置
催化剂模块外形尺寸（长×
宽×
高）/单体数量
Mm/个
975×
1924×
1175/72
催化剂模块重量
t/个
1.25
催化剂总重量
t/炉
270
不含备用层
催化剂迎风面烟气流速
4.44
催化剂孔道内烟气流速
5.8
模块吊装方式
催化剂→翻转装置→电动葫芦→装载平台→手动葫芦→催化剂装载门→催化剂临时起吊用轨道→催化剂装卸小车→就位和安装。
加装附加层年数及催化剂数量
年/m3
4/165.335/台炉
加装附加层所需时间
天
3
加装附加层到第一次更换催化剂时间
年
5
脱硝分析仪
氮氧化物分析仪
类型
4
测量范围
ppm
氨气
分析仪
氧气
Vol％
注氨系统主要设备参数
/空气
混合器
静态混合器
格栅式
型号
PC130615-J0701-04
规格
DN400
稀释风机
单吸离心式
GYTXⅡNo.6.3A
成都工业风机厂
全压
7500
流量
m3/h
10838
转速
r/min
2950
电机型号
Y3-200L2-2
电机功率
kw
37
电机电压
V
电机电流
A
68.5
电机转速
2960
电机效率
92.5
防护等级
IP55
绝缘等级
F
功率因数
0.9
喷氨
系统
316L不锈钢管
喷嘴数量
个/炉
672
阀门数量
40
吹灰器主要设计参数
蒸汽吹灰器
耙式蒸汽吹灰器
上海克莱德
台/炉
每层催化剂吹灰器数量
6
蒸汽压力
MPa
1.0～2.0
蒸汽温度
300
吹灰器蒸汽总耗量
t/h
9.8
电机参数
0.56KW380V50Hz700rpm
烟气脱硝系统中蒸汽吹灰系统采用耙式吹灰器，耙式吹灰器主要用于清洁鳍片式受热面、空气预热器烟气侧受热面、SCR反应器。
脱硝反应器蒸汽吹灰管路从锅炉本体吹灰蒸汽管路接至吹灰器，疏水管路疏水至锅炉的定排疏放水母管。
第三章脱硝系统运行操作与调整
3.1术语
3.1.1SCR法selectivecatalyticreduction
采用还原剂脱除烟气中氮氧化物（NOx）的选择性催化还原脱硝工艺。
3.1.2还原剂reducingagent
通常采用液氨、氨水或尿素等作为还原剂；
本工程使用液氨作为还原剂。
3.1.3催化剂catalyst
加速氨与烟气中的氮氧化物还原反应的重要触媒，本工程采用蜂窝式催化剂。
每个钢制的催化剂模块装有72个蜂窝单体，模块中各催化剂单体之间隔有耐高温陶瓷纤维带，这种有弹性的陶瓷纤维带同时给催化剂预应力，以补偿催化剂和钢制模块材料在SCR运行时的热膨胀系数的不同和防止催化剂单体的机械损坏。
每个反应器中催化剂共有108块，双层布置，每层布置为6×
9。
86%脱硝效率催化剂的体积为330.67m3/炉。
催化剂允许烟气温度330～430℃。
催化剂块的互换性:
各个供应商的催化剂模块尺寸虽有差异，但是因为所有供应商的蜂窝式元件都是150×
150mm，所以能调整这种尺寸差异。
废催化剂的处理方法
（1）通过有授权的废物处理公司，将废催化剂压碎并封装在混凝土里，然后放置在废品处理装置里。
（2）可进行再生处理。
3.1.4SCR反应器SCRreactor
使用化学处理方法除去烟气中氮氧化物的装置，包括催化剂及其金属容器，是SCR脱硝工艺中的重要单体设备。
3.1.5脱硝率（NOx脱除率）SCRsystemefficiency
式中：
C1——脱硝装置运行时SCR反应器入口烟气中NOx含量，mg/Nm3；
C2——脱硝装置运行时SCR反应器出口烟气中NOx含量，mg/Nm3。
3.1.6氨逃逸率ammoniacslip
在反应器出口处氨的浓度，用ppm表示。
3.1.7SO2/SO3转化率SO2toSO3conversionrate
在催化还原过程中SO2转化为SO3的程度。
3.1.8NH3/NOx摩尔比ammonia/NOxmolerate
吸收单位量的NOx需要反应的NH3量，通常采用摩尔数值比。
3.1.9脱硝装置压力损失pressurelossofdenoxingequipment
从脱硝装置入口到出口之间的系统压力损失，包括催化剂、烟道和附件，分在性能考核试验时和附加催化剂层投运后等情况。
3.1.10脱硝装置可用率appliancerateofdenoxingequipment
A——脱硝装置统计期间可运行小时数，h；
B——若相关的发电单元处于运行状态，SCR装置本应正常运行而不能投运的小时数，h；
C——脱硝装置NOx脱除率没有达到设计值的运行小时数，h；
D——脱硝装置氨的逃逸率没有达到设计值的运行小时数，h。
3.1.11催化剂寿命catalystlife
从脱硝装置首次注氨开始到催化剂更换之前，催化剂活性仍能保证脱硝率（设计值）的运行小时数为催化剂的化学寿命值。
3.1.12备用层催化剂add-onscatalyst
催化剂活性降低到不能保证脱硝率（设计值）时新加装的催化剂，设计时在反应器内预留空间和支撑结构。
3.1.13氨混合器ammoniagasmixer
将氨气和空气进行充分混合的设备。
3.1.14静态混合器staticmixer
安装在反应器入口，将氨混合器出口的混合气体与
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