脱硝装置检修规程汇总.docx

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脱硝装置检修规程汇总

管理手册

管理制度设备检修规程

脱硝装置检修规程

编码:

Q/CRPFYSC-TX2009

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版次:

A

目的和适用范围

制定出脱硝装置检修的工艺过程及检修的质量标准。

适用于公司脱硝装置生产设备进行大、小修及临检维护工作。

修订原因

职务

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本制度于年月日

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经（）会议审议批准

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此文件产权属所有，未经许可，不得以任何方式外传。

主体内容与适用范围

本规程规定了脱硝装置的维护、检修工艺、技术标准。

明确了各项检修方法、步骤和要求。

适用于我公司2×330MW机组脱硝装置检修。

若本规程与现场设备系统或相关法规有不符之处应以现场设备系统和法规为准。

本标准适用于脱硝装置检修人员、管理人员、安监人员和主管检修工作的各级领导，上述人员必须熟悉和遵守本规程。

引用标准与编订依据

本规程（试行版）是根据上海电气石川岛电站环保工程有限公司提供的维护手册、设备制造厂家提供的技术资料，并结合同类型机组的检修、维护和管理经验编写而成。

另参照以下一些通用规程：

电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）DL5009.1－92；

电业安全工作规程（热力和机械部分）电安生（1994）227号；

发电厂检修规程SD230－87；

火电工程调整试运质量检验及评定标准部颁（1996年版）；

目录

第一章装置的生产原理及工艺流程4

1.1装置的生产原理4

1.2装置的工艺流程5

第二章设备规格6

2.1反应区的主要设备6

2.2氨存储和供应系统的主要设备10

第三章检修维护12

3.1设备的检修维护12

3.2统检修维护注意事项16

第四章脱硝装置常见的异常现象20

第一章装置的生产原理及工艺流程

1.1装置的生产原理

本工程采用选择性催化还原法（SCR）脱硝系统，采用的脱硝还原剂的有效成份为NH3。

1脱硝的基本反应方程式：

4NO＋4NH3＋O24N2＋6H2O

NO＋NO2＋2NH32N2＋3H2O

2影响SCR脱硝因素：

2.1烟气温度：

脱硝一般在280～410℃范围内进行，此时催化剂活性最大。

所以SCR反应器布置在锅炉省煤器与空预器之间。

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：

砷、汞、铅、磷、钾、钠等，尤以砷的含量影响最大。

烟气中重金属组成不同，催化剂组成就不同。

2.3烟气流量

NOx的脱除率对催化剂影响是在一定烟气条件下，取决于催化剂组成、比表面积、线速度LV和空速SV。

在烟气量一定时，SV值决定催化剂用量。

LV决定催化剂反应器的截面和高度，因而也决定系统阻力。

2.4中毒反应

在脱硝同时也有副反应发生，如SO2氧化生成SO3，氨的分解氧化（>450℃）和在低温条件下（<280°C）SO2与氨反应生成NH4HSO3。

而NH4HSO3是一种类似于“鼻涕”的物质会附着在催化剂上，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堵塞。

催化剂能够承受的温度不得高于427℃，超过该限值，会导致催化剂烧结。

2.5氨逃逸率

氨的过量和逃逸取决于NH3/NOx摩尔比、工况条件、和催化剂的活性用量。

应控制在3ppm以内。

2.6SO3转化率

SO2氧化生成SO3的转化率应控制在1％以内。

2.7催化剂结构型式

脱硝装置中脱硝催化剂采用了结构形式上最常见的蜂窝型

蜂窝型催化剂的特点：

表面积大，体积小，机械强度大、阻力较大。

2.8防爆

SCR脱硝系统采用的还原剂为氨（NH3），其爆炸极限（在空气中体积％）15％～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，一般应控制在5％以内。

1.2装置的工艺流程

自脱硝剂制备区域来的氨气与稀释风机来的空气在氨/空气混合器内充分混合。

氨的爆炸极限（在空气中体积％）15～28，为保证安全和分布均匀，稀释风机流量按100%负荷氨量的1.15倍对空气的混合比为5%设计。

氨的注入量控制是由SCR进出口NOx,O2监视分析仪测量值、烟气温度测量值、稀释风机流量、烟气流量（由燃煤流量换算求得）来控制的。

为保证氨不外泄，稀释风机出口阀设有故障连锁关闭，并发出故障信号。

混合气体进入位于烟道内的氨注入格栅，在注入格栅前设有手动调节和流量指示，在系统投运初期可根据烟道进出口检测NOx浓度来调节氨的分配量，调节结束后可基本不再调整。

混合气体进入烟道通过氨/烟气混合器再与烟气充分混合，然后进入SCR反应器，SCR反应器操作温度可在280℃～410℃，SCR反应器的位置位于省煤器与空预器之间，温度测量点位于SCR反应器前的进口烟道上，出现280℃～410℃温度范围以外的情况时，温度信号将自动连锁关闭氨进入氨/空气混合器的快速切断阀。

在SCR反应器内氨与氧化氮反应生成氮气和水，反应方程式如下：

4NO+4NH3+O26H2O+4N2

NO+NO2+2NH33H2O+2N2

反应生成水和氮气随烟气进人空气预热器。

在SCR进口设置NOx,O2、温度监视分析仪，在SCR出口设置NOx,O2、NH3监视分析仪。

NH3监视分析仪监视NH3的逃逸浓度小于3ppm，超过则报警。

在氨气进装置分管阀后设有氮气预留阀及接口，在停工检修时用于吹扫管内氨气。

SCR内设置吹灰器，吹扫介质为蒸汽，脱硝装置的吹灰器采用耙式吹灰器。

吹扫根据SCR压差以及运行周期决定。

第二章设备规格

2.1反应区的主要设备

1．反应器

编号：

R-1A、R-1B、R-2A、R-2B

形式气流垂直流向固定床

数量2台/锅炉

设计压力±8700Pa

设计温度420°C

催化剂层数2层+预备层

催化剂支承结构框架

基本尺寸7.66m×8.89m×10.6m（L×W×H）

材质Q235

1.1反应器本体

1.1.1反应器本体是脱硝装置最重要的部分，外型为矩形立方体，四壁为侧板，并形成壳体，催化剂分2层布置在壳体内。

另外设置了一个预备层。

1.1.2烟气中的氮氧化物（NOx）与在反应器的上游注入的氨气（NH3）一起通过催化剂层,并将（NOx）分解为水汽（H2O）和氮气（N2）。

.

1.1.3为了使反应器内的烟气均匀流过催化剂层，在烟气进口处设置了导流板,在催化剂层的上方设整流装置。

1.1.4反应器内的催化剂框架底部，设有烟气密封的结构。

1.1.5反应器本体有足够的强度,可充分地承受催化剂重量、自重和内部压

力等负荷。

1.1.6反应器会因烟气温度升高而引起热膨胀。

所以在支承反应器的钢支架上,设有可滑动的支座，以消除膨胀引起的内应力。

1.2催化剂搬出入装置

1.2.1.催化剂预先在催化剂供应商工厂装入框篮内，成组件后运到现场。

催化剂框篮用专用吊具搬运。

1.2.2.催化剂框篮运到触媒起吊口下部时，先用吊（铲）车将催化剂框篮放吊至反应器出入口所在的平台,再用临时设置的水平滚道送到壳体出入口的内侧。

通过反应器内单轨横行的手动葫芦,将催化剂框篮送进反应器内指定的位置。

1.2.3.脱硝吹灰器

每层反应器设置了3台脱硝吹灰器，在检修平台上设有吹灰器支吊。

吹灰器主要参数表

序号

项目

1

型号

HXP-5

2

行程（mm）

3100

3

吹灰角度

向下

喷嘴数量×口径（mm）

54×φ5.6

4

吹灰管行走速度（m/min）

0.9

5

吹灰管旋转速度（rpm）

/

6

吹扫时间（s）

395

7

工作时间（s）

413

8

蒸汽耗量（kg/min）（单台）

53.8

9

电动机型号

Y90S-4B5

9.1

功率（kW）

1.1

9.2

转速（rpm）

1400

9.3

绝缘等级

F

9.4

防护等级

IP55

10

吹扫压力（MPa）（表压）

0.5－0.6（喷嘴出口）

11

吹灰器接口法兰口径

DN50

12

主汽源接口口径

DN100

13

反应器开孔直径

φ140

1.3催化剂

1.3.1催化剂单元的形状尺寸如下

形状方型蜂窝状柱体

催化剂参数如下：

项目

参数

单位

数量

机组数量

2

每一机组的反应器数量

2

催化剂床层数

3（初装2层）

催化剂类型

蜂窝催化剂

催化剂基材

TiO2等

尺寸

外壁厚

mm

1.5

开孔（opening）

mm

6.1

孔间距（pitch）

mm

7.1

催化剂单元截面长度

mm

150×150

催化剂单元长度

mm

870

物理性质

催化剂单元截面尺寸

mm×mm

150×150

催化剂单元的高度

mm

870

几何比表面积

m2/m3

475

密度

kg/m3

500

催化剂

模块

每一模块的催化剂元件数

8×8

模块截面尺寸

mm×mm

1255W×1255D

模块高度

mm

1120

每一层的模块阵列

6×7

模块重量

吨/模块

1.08

每台反应器中的催化剂量

m3

105324

每一机组中的催化剂量

m3

210.65

每层的压降

Pa

220.65

初装两层的压降

Pa

441.3

最终装三层的压降

Pa

661.95

比速度（SV）

h-1

5342

线速度（LV）

m/s

5.9

操作温度

℃

360

最高允许温度

℃

420

最低允许温度

℃

301

1.3.2催化剂框篮的尺寸、数量

形式钢板制、方形

数量168个/台炉

尺寸1,255mm×1,255mm×1120mm（L×W×H）

材质Q235

2.烟气整流装置

设置部位反应器进口处支撑樑内

形式方形钢管平列式

3.注氨装置

3.1氨-空气混合器

编号：

X-101、102、201、202

型式圆筒型

数量1个/台反应器

材质20

尺寸φ300mm

3.2注氨喷嘴

型式节流孔板内置喷射扩散式

数量504只/台反应器

材质Q235

孔径φ12mm

3.3注入管

型式棋盘孔排列喷嘴型

数量36根/台反应器

材质20

孔径φ89

4.稀释风机

每台炉稀释风机按二用一备配置，具体参数如下：

序号

名称

单位

参数

备注

1

风机型号9-19NO6.3A

2

风机入口容积流量

m3/h

3220

3

风机入口质量流量

kg/h

3864

4

风机出口全压

Pa

9149

5

风机出口静压

Pa

8588

6

风机轴功率

kW

11

7

风机全压效率

％

70

8

风机转速

r/min

2900

2.2氨存储和供应系统的主要设备

（1）卸料压缩机

卸料压缩机为往复式压缩机，压缩机抽取液氨罐中的气氨，压入槽车，将槽车中液氨推挤入液氨储罐中。

氨压缩机主要技术参数:

排气压力：

2.4Mpa;

排气量:

0.8m3/min

电机功率:

15KW

（2）液氨储罐

工程共设计2个储罐，一个液氨储罐的容积为60m3。

一个液氨储罐可供应一套SCR机组脱销反应所需氨气一周。

储罐上安装有超流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀做为储罐液氨泄漏保护所用。

储罐还装有温度计、压力表液位计和相应的变送器将信号送到主体机组DCS控制系统，当储罐内温度或压力高时报警。

储罐四周安装有工业水喷淋管线及喷嘴，当储罐槽体温度过高时自动淋水装置启动，对槽体自动喷淋降温。

液氨罐主要技术参数:

容积:

60m3

尺寸:

Φ2600*11000mm

设计压力:

1.7MPa

设计温度:

40℃

（3）液氨蒸发器

液氨蒸发器采用电加热方式。

在氨气出口管线上装有温度检测器，当温度低于10℃时切断液氨进料，使氨气至缓冲罐维持适当温度及压力。

蒸发槽也装有安全阀，可防止设备压力异常过高。

蒸发能力：

310kg/hr

（4）氨气缓冲罐

从蒸发器蒸发的氨气流进入氨气缓冲罐，通过调压阀减压成1.8kg/cm2，再通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统。

缓冲罐的作用即在稳定氨气的供应，避免受蒸发器操作不稳定所影响。

缓冲罐上设置有安全阀可用于保护设备。

（5）氨气稀释槽

氨气稀释槽为立式水槽，水槽的液位由满溢流管线维持，稀释槽设计连结由槽顶淋水和糟侧进水。

液氨系统各排放处所排出的氨气由管线汇集后从稀释槽低部进入。

通过分散管将氨气分散入稀释槽水中，利用大量水来吸收安全阀排放的氨。

（6）氨气泄漏检测器

液氨储存及供应系统周边设有六只氨气检测器，以检测氨气的泄漏，并显示大气中氨的浓度。

当检测器测得大气中氨浓度过高时，在机组控制室会发出警报，操作人员采取必要的措施，以防止氨气泄漏的异常情况发生。

电厂液氨储存及供应系统远离机组，并采取措施与周围环境隔离。

（7）系统排放

液氨储存和供应系统的氨排放管路为一个封闭系统，将经由氨气稀释槽吸收成氨废水后排放至废水池再经由废水泵送至废水处理站。

（8）氮气吹扫

液氨储存及供应系统保持系统的严密性防止氨气的泄漏和氨气与空气的混合造成爆炸是最关键的安全问题。

基于此方面的考虑，本系统的卸料压缩机、液氨储罐、氨气温水槽、氨气缓冲罐等都备有氮气吹扫管线。

在液氨卸料之前通过氮气吹扫管线对以上设备分别要进行严格的系统严密性检查和氮气吹扫，防止氨气泄漏和与系统中残余的空气混合造成危险。

第三章检修维护

3.1设备的检修维护

1警报指示检查

1.1是否发出指示异常的警报（烟气温度过高、过低；氨逃逸超出；反应器前后压差超出；氨泄漏仪动作；稀释空气系统中氨稀释浓度超差；出口烟道NOx值异常）。

1.2指示灯是否工作

1.3报警系统是否正常

2仪表指示观察

2.1各部分的压力（催化层的压差）

2.2NOx值,氨值

2.3各部烟气温度

2.4上述各项指示值是否正常。

另外,与计算机打出的脱硝装置日报,时报的记录值相比较是否一致。

3.脱硝装置的控制台

观察各指标值是否在自动档

4观察操作台

4.1操作台是否在自动档

4.2设定值是否正常

4.3指示值是否正常

5观察记录器

5.1各指示值是否正常

5.2记录用墨水是否足够

5.3记录纸是否用完,卷纸是否正常

5.4记录的计时是否准确

6观察化学分析装置

6.1脱硝装置进、出口烟气的NOx、O2、分析计

●NOx,O2的指示值是否正常

●试样采集是否正常

●周围环境温度是否正常

6.2脱硝装置出口烟气的NH3分析计

●氨的指示值是否正常

●试样采集量是否正常

●周围环境温度是否正常

●氨蒸发器温度是否正常

7巡检的检查项目

7.1.注氨装置

7.1.1.管路

●各管件联接部有否泄漏；

●一旦氨系统有氨泄漏，就有引起爆炸的危险.在氨系统的周围，要查看“严禁烟火”的牌子是否完好；

●管路有无裂缝；

7.1.2.氨的流量控制阀

●阀的动作是否正常

●在填料压盖处是否有泄漏

●一旦氨系统有氨泄漏，有引起爆炸的危险.在氨系统的周围，要查看“严禁烟火”的牌子是否完好；

●氨流量控制阀前的压力表指示是否正常；

7.1.3.氨切断阀

●阀的状态是否正常

●在填料压盖处是否有泄漏

氨气是有毒气体,在泄漏场合因未注意而接触和吸入氨气会伤害身体,甚至导致死亡。

一旦接触或吸入氨气，请务必按照上述所示的注意事项处理；

●一旦氨系统有氨泄漏，有引起爆炸的危险.在氨系统的周围，要查看指示“严禁烟火”的牌子是否完好；

7.1.4.氨流量计

●流量计的状态是否正常

●在安装填料的部位等有无泄漏

氨气是有毒气体,在泄漏场合因未注意接触和吸入氨气会伤害身体,甚至导致死亡。

一旦接触或吸入氨气，请务必按照上述所示的注意事项处理；

●一旦氨系统有氨泄漏，有引起爆炸的危险.在氨系统的周围，要查看指示“严禁烟火”的牌子是否完好；

7.2.稀释空气配管

现场查看：

7.2.1.风门的状态是否正常

7.2.2.稀释空气流量计（流体压力计）的指示是否正常

7.2.3.管路有无异常

7.3.稀释氨配管

7.3.1.注氨分配管的显示节流孔板压差的流体压力计指示是否正常

7.3.2.管路有无异常

7.3.3.有无氨的泄漏

8定期检修

8.1检修时的注意事项

脱硝装置的定期检修。

有必要特别注意以下脱硝装置特有的事项。

8.1.1检修时,因装置不设烟气旁路，检修人员如需进入脱硝装置内部,要与锅炉方面保持密切联系。

必需在停炉和烟道冷却后方可按操作规程进入。

为了防止不小心启动设备,必须明确指挥命令系统。

●警告！

机器检修时,必须首先将该设备的开关置于“关”位置。

同时,为了防止不注意时合上开关,请挂上“禁止操作”或“作业中”的指示牌。

8.1.2检修反应器内部时,为了保证正常呼吸,每次进入前要用O2浓度计测量,在确认正常后,检修人员再进入内部。

●危险！

当进入容器、壳体、烟道等密闭部位时,应防止缺氧。

氮气流出也时会导致局部缺氧的重大危险事故，巡检前必须确认氮气阀门已经关闭（氮气系统与本体脱开）,内部环境中氧气浓度﹥18%。

另外,在进入内部时,必需安排另一人在外部监视,以防不测。

8.1.3氨气有刺激性臭味。

即使极微量也会有臭味,所以一般容易察觉和迴避。

人在大量氨气中暴露的情况可以认为是少见的。

但当氨管泄漏出现高浓度氨气弥漫积聚的场合下,即使吸入几分钟,也会有死亡的危险，这点要牢牢记住。

所以内部巡检前,必须确认氨气的阀门已经关闭，氨气源（氨切断阀后）处用盲板隔绝,并且内部环境包括混合气体管道空气已经氮气置换更新。

8.2定期检修项目

项目

检查内容

检机修和处理

1.反应器本体

·催化剂上积灰状况

·催化剂的损坏及堵孔

·密封件变形失效

·测孔堵塞

开动吹灰机除灰

清扫或调换催化剂

换密封件

吹扫测孔

2.注氨喷嘴

·喷嘴堵塞

·喷嘴摩损,腐蚀

吹扫喷嘴

修理或调换喷嘴

3.管路

·管路堵塞,腐蚀

·阀座受损,填料,垫片损坏

·过滤器元件损伤

·节流孔板损坏

清扫、修补或更换管道

更换损坏件或整体更换

修复或更换

修复或更换

4.测量仪器

·O2、NOx、NHX分析仪，的检修及零位调整

·阀类的拆卸检修

·安装在现场的流量计、压力计等仪器的拆卸、检修和校准

·过滤器调换

调整分析计

修复或更换

修复或更换

调换

3.2检修维护注意事项

概要

作为脱硝反应还原剂使用的氨,以液氨的形式储存。

在气化器里气化后,用空气稀释,在催化剂层上游的位置通过注氨喷嘴注入烟道内。

因为氨气有剧烈的刺激和臭味，因此，国家有关法规规定，氨的设备必须是具有充分安全措施的设备。

同时处置氨气时，也要根据氨气的特性,采取相应的安全措施。

氨的性质及保护

1）物理性质

状态气体（常温,常压），液体（常温,加压）

颜色无色

气味使呼吸阻塞样的刺激味

比重0.5692（气体,空气重度=1时）

0.676（液体，≦-33.4℃时）

沸点-33.4℃

融点-77.7℃

燃点651℃

爆炸限与空气混合15～28%（体积）

与氧气混合14.8～79%（体积）

蒸气压4.379atm（437.9kpa）（在0℃时）

溶解度47.3克/100克H2O（在0℃时,1atm）

34.6克/100克H2O（在20℃时,1atm）

临界温度132.4℃

临界压力115.5atm

2）化学性质

可燃性液氨在常温常压下是气体。

虽然在空气中难以燃烧,但在气中持续接触火源,便会发出黄绿色的火焰，燃烧后生成氮和水。

引火性虽然引火的危险性较少,但要注意对火慎重。

燃烧性氨的燃点是651℃。

通常不易燃烧。

但在空气中,即使没有火源,当加热到该温度以上时也会立刻燃烧。

爆炸性氨按一定的比例在与空气或氧气混合的状态下,遇火源即刻爆炸。

与其它可燃性气体相比较,虽然氨爆炸的范围比较窄,因此以认为爆炸的危险性较低。

但一旦进入爆炸范围,那是极其危险的。

故而对氨的处置必须十分慬慎。

另外,液氨与卤素氟、氯、溴、碘、强酸接触，会发生剧烈反应而爆炸、飞溅。

腐蚀性对铜、铜合金等有强烈的腐蚀性，氨系统中不宜使用铜质另件。

3）卫生预防措施

3.1呼吸道保护

●只有在明确了解氨气浓度在2%以下时,才可以使用呼吸罐式氨用防毒面具。

●在氨浓度大于2%或者不清楚的情况下,必须穿戴送风式面罩，送入空气或者氧气，以供呼吸。

●当要进入密闭的,换气不良的场所时，在戴上呼吸保护器的同时,请另外安排一人（或多人）并穿戴好防护用具在外面作为警戒,以防不测.

●使用的气体面具和呼吸防护用具应定期检查,使用后要保持清洁以备后用。

3.2皮肤,粘膜的保护

下列保护器具,适用于皮肤,粘膜及眼睛的保护。

●棉比羊毛的防护性更好,所以使用木棉衬衫,裤子和内衣。

●橡胶比皮革的防护性更好,所以使用橡胶靴子,手套，围裙和外衣。

●宽沿橡胶帽子或毡帽。

●护眼镜等。

3.3急救措施

3.3.1通则

无论何种场合,首先要把患者运到无氨气的安全场所,在20℃左右的温暖房间内保持安静,并尽快联系医生接受治疗。

对神志不清的患者,千万不要从口中喂食。

如果患者能够饮用饮料,应给以大量的0.5%柠檬酸溶液或柠檬水。

3.3.2对皮肤的处置

立刻脱去全部脏衣服,将受损的部位用充足的冷水冲洗10分钟以上。

接着,如果可能的话,用柠檬汁,柠檬酸或2%醋酸，或2%的硼酸水冲洗,最后,再一次用清水洗净。

千万不要在受伤部位涂软膏之类的药。

要用布把伤口盖上，并用硫代硫酸钠饱和溶液使布湿润。

3.3.3溅入眼部的处理

立刻用充足的清水不断地一边洗眼,一边让医生诊断。

如果要用5%的硼酸水来冲洗,在准备硼酸水的过程时段里也必须用水不断地洗眼。

重要的是,力求尽快地将局部的氨完全除去，这对今后的康复有很大的影响。