脱硝系统操作说明.docx

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脱硝系统操作说明

浙江圣山科纺有限公司

脱硝系统操作及维护说明

东莞市应天环保工程有限公司

2015年10月

1、脱硝系统总体设计规范

1.1设计参数

锅炉容量：

1750万大卡（共2台）

脱硝系统不运行时NOx含量＜800mg/Nm3

脱硝系统运行时NOx含量＜150mg/Nm3

还原剂氨水溶液（MAX=120L/h）

雾化介质压缩空气（MAX=5m3/min）

1.2NOx排放指标

在锅炉50%THA-100%BMCR负荷下，脱硝装置在性能考核试验时的NOx排放指标不大于150mg/Nm3；

2、转动设备的启停与保护

2.1氨水卸料泵

2.1.1氨水卸料泵启动

1.氨气吸收罐内注水。

2.氨水罐车加注软管与氨水卸料泵进口管道相连；

3.氨水罐车回气软管与氨水储罐加注回气管道相连；

4.开启卸料泵进出口手动阀；

5.开启氨水加注回气电动开关阀，手动阀；

6.第一次启泵或长时间停运后启泵时，需对泵进行排气。

（排气口在电机与泵体连接变径处）

7.卸料泵启动。

2.1.2氨水卸料泵停止

1.确定卸料完毕或其他需停泵情况。

2.停止氨水卸料泵。

2.1.3注意事项

正常运行，泵出口压力左右。

若无压力则需停泵检查：

1.泵是否正常转动；

2.泵体内是否有气未排干；

3.泵出口手动阀门是否打开；

若压力过大则需停泵检查：

1.氨水储罐加注回气管道是否投用

2.氨气吸收罐是否正常投入

2.2氨水输送泵

2.2.1氨水输送泵的启动

1.氨水储罐液位高于；

2.开启氨水储罐出料口阀门；

3.开启投入运行的氨水输送泵的进出口手动阀门；

4.确定后续系统已投入；

5.第一次启泵或长时间停运后启泵时，需对泵进行排气。

（排气口在电机与泵体连接变径处）

6.启动氨水输送泵。

2.2.2氨水输送泵的停止

1.确定脱硝系统需要退出；

2.停止氨水输送泵。

2.2.3氨水输送泵的连锁保护

1.储罐低液位（，可设置）与氨水输送泵连锁。

储罐液位低于低液位，氨水输送泵无法启动。

2.输送泵出口低压力（，可设置）与氨水输送泵连锁。

输送泵出口压力低于低压力，氨水输送泵自动停止。

3.自力式调压阀调节管道压力避免压力过大出现憋压现象。

2.2.4注意事项

正常运行，泵出口压力左右。

根据锅炉运行情况，可通过自立式调压阀进行调整。

若无压力或压力过低则需停泵检查：

1.泵是否正常转动；

2.泵体内是否有气未排干；

3.泵出口手动阀门是否打开；

4.自立式调压阀是否调节压力过低。

若压力过大则需停泵检查：

1.自立式调压阀是否调节压力过大；

2.泵后续系统是否出现堵塞或电动阀门关闭。

2.3软水输送泵

2.3.1软水输送泵的启动

1.软水储罐液位高于；

2.开启软水储罐出料口阀门；

3.开启投入运行的软水输送泵的进出口手动阀门；

4.确定后续系统已投入；

5.第一次启泵或长时间停运后启泵时，需对泵进行排气。

（排气口在电机与泵体连接变径处）

6.启动软水输送泵。

2.3.2软水输送泵的停止

1.确定脱硝系统需要退出；

2.停止软水输送泵。

2.3.3软水输送泵的连锁保护

1.储罐低液位（，可设置）与软水输送泵连锁。

储罐液位低于低液位，软水输送泵无法启动。

2.输送泵出口低压力（，可设置）与软水输送泵连锁。

输送泵出口压力低于低压力，软水输送泵自动停止。

3.自力式调压阀调节管道压力避免压力过大出现憋压现象。

2.3.4注意事项

正常运行，泵出口压力左右。

根据锅炉运行情况，可通过自立式调压阀进行调整。

若无压力或压力过低则需停泵检查：

1.泵是否正常转动；

2.泵体内是否有气未排干；

3.泵出口手动阀门是否打开；

4.自立式调压阀是否调节压力过低。

若压力过大则需停泵检查：

1.自立式调压阀是否调节压力过大；

2.泵后续系统是否出现堵塞或电动阀门关闭。

2.4喷枪

2.4.1喷枪布置

1.第一层喷枪（共8只，布置在炉膛中部左右各4只）

2.第二层喷枪（共4只，布置在炉膛出口与对流管束连接水平烟道左右各2只）

3.第三层喷枪（共2只，SCR反应器进口烟道左右各1只）

2.4.2喷枪投入

1.第一层喷枪投入条件：

该测温点测温在800～900℃时，可投入。

2.第二层喷枪投入条件：

该测温点测温在800～1000℃时，可投入。

3.第一、二层喷枪都达到投入条件时，优先投入第一层。

4.第三层喷枪投入条件：

该测温点测温在300～420℃时，可投入。

此层喷枪为备用喷枪，一般情况下，投入第一或第二层喷枪，脱硝效果理想，则不需投入。

在温度低于300℃时，严禁投入。

3、系统投入与停运

3.1系统投入前的准备工作

1.检查氨水输送泵、软水输送泵系统管路、阀门安装良好。

2.检查氨水输送泵、软水输送泵及电机地脚螺栓紧固，无松动现象。

3.检查氨水输送泵、软水输送泵系统电机及电缆接线良好，接地线完整、牢固。

4.检查氨水输送泵、软水输送泵系统压力表投入，表计完好，显示正确。

5.检查喷枪接口压缩空气软管、氨水软管安装良好、无松动现象。

6.测氨水输送泵、软水输送泵电机绝缘良好。

将电源送电至“工作”位置。

3.2系统的投入

3.2.1手动远程投入（1#炉为例）

1.检查投运锅炉计量模块手动阀门开启状态；

2.检查投运喷枪层分配模块手动阀门开启状态；

3.开启喷枪对应层数的雾化压缩空气电动开关阀；

4.压缩空气吹管1分钟，查压力正常；

5.投入喷枪，投入喷枪前需连续通压缩空气，以保护喷嘴及枪套管；

6.检查喷枪是否进入炉膛；

7.手动输入氨水调节阀门10%开度；

8.开启投入喷枪层数对应的氨水阀；

9.检查软水输送泵、氨水输送泵达到启动条件；

10.主控启动软水输送泵，查压力正常；

11.待软水输送泵开启30s后，再开启氨水输送泵，查压力正常；

12.根据出口NOx浓度，手动调节投运氨水调节阀门开度。

3.3系统的停运

3.3.1单炉脱硝系统停运（1#炉为例）

1.联系各单元准备停运1#炉脱硝系统，注意公用系统运行情况；

2.关闭氨水阀；

3.保持压缩空气开启2-3分钟；

4.退出喷枪。

（枪未退出时禁止关闭压缩空气）。

5.关闭压缩空气电动开关阀；

6.检查1#炉脱硝喷枪是否全部退出；

7.1#炉脱硝系统停运。

3.3.2脱硝系统整体停运

1.联系各单元准备整体停运脱硝系统，注意公用系统运行情况；

2.停止氨水输送泵；

3.保持软水输送泵开启2-3分钟，以便冲洗管道内残存的氨水溶液；

4.关闭软水输送泵

5.保持压缩空气开启3-5分钟后再关闭，清洗喷枪内残余的液体；

6.关闭氨水阀；

7.依次退出喷枪。

（枪未退出时禁止关闭压缩空气）。

8.关闭对应压缩空气电动开关阀；

9.检查脱硝喷枪是否全部退出。

10.脱硝系统停运。

3.4注意事项

1.要拆卸或更换计量模块、分配模块、喷枪的连接件或阀门仪表时，要将脱硝系统投入（只启动软水泵，不启动氨水泵）3-5min后，冲洗干净管道内残留的氨水溶液，停泵再进行拆换工作。

2.要拆换氨水输送模块阀门时，关闭拆换部位附近的手动阀门，准备自来水，松动阀门法兰，让管内氨水排出，边排边用自来水冲洗稀释。

排净并稀释完后再进行拆换工作。

3.脱硝系统投运时，必须保证投入压缩空气系统正常后，再开启水泵，防止错误顺序操作，使的液体进入压空管路。

4.脱硝效果不理想时，可对以下几项工作进行检查：

1）锅炉负荷变化，喷氨量是否随其变化；

2）SCR反应器是否及时清灰，积灰对SCR的反应效率影响极大；

3）投入喷枪层的锅炉温度是否不在理想温度区范围内。

4）喷枪是否堵塞。

4、催化剂运行

4.1启动

所使用的启动程序应取决于SCR系统的情况。

冷启动、温启动和热启动之间是有一定的区别。

因SCR反应器的布置方式和运行方式不同，因此冷启动、温启动和热启应根据催化剂的现状来选择。

这里所描述的SCR反应器的情况主要的是基于催化剂温度和所产生的水分含量。

反应器入口截面和高度范围内的温度极限和温度梯度对于确定反应器温度是很重要的。

4.1.1冷启动

如果催化剂在整个启动过程中温度低于150°C，则被视为冷启动。

当烟气温度超过60°C时，可以认为催化剂孔内的水分已经蒸发，因此催化剂不会在高温时被形成的蒸汽损坏。

低于150°C时升温速度不应可超过10℃/min。

大于150°C时升温速度不应超过20℃/min。

烟气进入反应器时的温度与催化剂的温差不许超过100℃。

为了防止在启动期间过长导致催化剂表面形成凝结，催化剂升温速度不可比上述给出的速度慢很多。

最低连续喷氨运行烟温为300°C（温度低于300°C时，严禁开启SCR喷枪），最高连续运行烟温为420°C。

为了安全运行要求，运行温度达到430°C时的运行时间应控制在5小时以内。

4.1.2温启动和热启动

温启动和热启动的不同在于启动时的催化剂温度。

温启动的定义为整个启动过程中整个催化剂温度均大于150°C，而热启动的定义为启动过程中整个催化剂温度保持在可喷氨的最低运行温度之上。

温启动和热启动升温速度不可超过20℃/min。

烟气进入反应器时的温度与催化剂的温差不许超过100℃。

4.1.3启动过程中催化剂表面油污附着的影响及应对措施

一般情况下，在使用轻质柴油作为锅炉点火方式的燃煤锅炉的启动过程中，沾污在催化剂表面的油污会在锅炉负荷和烟气温度升高后蒸发，不会对催化剂活性产生影响。

但是如果锅炉调试过程过长或锅炉频繁启停，并且油枪的雾化效果很差时，由于油的未完全燃烧，造成较多的油滴沾污在催化剂表面。

附着在催化剂表面的油滴就有可能在更高的温度下燃烧，造成催化剂的烧结中毒，造成催化剂活性的永久性降低。

检测方法：

通过对于锅炉运行的数据的检测：

炉膛烟温、炉膛出口CO浓度等锅炉运行数据，来判断是否存在燃油未完全燃烧的情况。

预防措施：

油枪如果能采用蒸汽雾化，油的雾化效果会比较好。

严格按照锅炉制造商的锅炉启动手册启动锅炉，保证雾化压力和适当的燃油流量，确保油燃烧器的雾化质量和燃烧效率。

在运行的过程中，尽量保证锅炉的运行不偏离设计基准，采用适当的吹灰频率，防止催化剂表面的灰堵。

在机组停运过程中，投运吹灰器对催化剂进行吹扫。

事故解决方案：

在SCR发生了油滴沾污催化剂表面后，可采取以下措施：

首先，立即查找油滴沾污的原因，然后采取相应的措施停止沾污催化剂表面的油亮继续增加。

其次，采取适当的措施防止反应器内催化剂温度继续增加。

然后，通过引风机等措施使用大量的惰性气体来冷却催化剂直到50℃。

最后，缓慢加热催化剂，使黏附在催化剂表面的油滴挥发，下列是几点在升温过程中要注意的问题。

－温升速度小于45℃/h；

－空气流速大于MCR工况的25%；

－升温办法：

采用分段加热蒸发油滴的方法。

当烟温和烟气成分（尤指CO）没有不正常变化的时候，按图1分别进行升温步骤。

4.2催化剂的正常运行和临界运行

4.2.1正常运行

喷入炉膛的氨和烟气中的氮氧化物在催化剂区域内发生反应生成氮气和水蒸汽。

所有运行时间内应避免锅炉的异常运行。

因催化剂表面会滞留一部分NH3，所以氨的喷入量的变化对NOx的脱除有一个延迟。

在SCR停运时必须考虑这种影响（在锅炉停运前应提前停止脱硝系统，待测量到出口NOx上升到一定数值并保持平稳后，可判断催化剂表面滞留的NH3反应完毕）。

4.2.2临界运行

催化剂运行在低于最低连续喷氨运行烟温时，不得开启SCR喷枪进行喷氨，以避免铵盐的形成（铵盐会在孔隙内凝结造成催化剂失活并会腐蚀下游设备）。

4.3停机

在SCR反应器停运前必须停止喷氨。

反应器出口NOx浓度会逐渐升高并保持在一定浓度，这样可以保证残留在催化剂中的氨大部分都已与烟气中的氮氧化物发生反应。

在停运期间催化剂任何位置的降温速度不可超过20℃/min。

急剧降温会造成催化剂开裂。

严禁对SCR系统的强制冷却。

4.3.1长期停机

为了确保可以尽快进入SCR装置检修，催化剂应该彻底的冷却（但是最大降温速度不可超过20℃/min）。

反应器可以用烟气冷却到150°C。

低于这个温度时应使用洁净的空气通过反应器进行通风冷却（或者适当的锅炉吹扫），时间最少为5到10分钟。

冷却空气和催化剂之间的温差不得超100℃。

催化剂的通风冷却可以将反应器中残留的SO2,SO3和NH3去除。

关装期间，反应器应保持干燥、尽量减少打开反应器人孔次数。

4.3.2延长停机

必须采取适当的措施来保护反应器和催化剂在冷态的条件下与烟气或氨接触，尤其是对于低于运行温度的氨和低于酸露点的烟气。

当清洗上游和下游设备时（如空气预热器）必须避免催化剂接触到水蒸汽或水。

4.4特殊要求

4.4.1安全要求

如果不能排除催化剂上面是否沉积有易燃的CO气体，在反应器冷却过程中，需要测量CO的含量。

4.4.2污染物

污染物将覆盖在催化剂表面并阻塞催化剂单体的孔，主要是烟气中的飞灰和一些固体物质。

在正常运行过程中，催化剂将被污染，烟气飞灰中块状物、吹灰器作用区域死角是典型的原因。

催化剂的永久堵塞不能超过流入端的5%。

因此通常都装有吹灰器，用来分别清理催化剂。

4.4.3脱硝性能保证

催化剂正常使用温度范围为300℃-420℃。

当温度低于310℃时，烟气中生成的硫酸氢氨将附着于催化剂微孔中，对催化剂活性产生较大影响。

因此需要定期提高锅炉负荷，让烟气温度高于310℃连续运行2小时，或高于350℃连续运行1小时，将凝结的氨盐蒸发掉，恢复催化剂活性。

4.4.4吹灰系统

吹灰介质必须是无液态水和油滴，温度基本与SCR反应器运行温度相同，最大温差要小于60℃，不能低于露点温度和最小运行温度。

采用燃气脉冲激波吹灰器

定时吹扫：

每4小时吹扫一次，每次吹扫3下，每次允许一只吹灰器投入运行。

定压差吹扫：

正常运行时，SCR反应器压差保持在500Pa左右，在定时吹扫时间未到，但反应器压差持续上升时，需提前进行吹扫。

当停机检查时应检查催化剂单元是否被磨损或堵塞，根据检查结果判断是否需要对吹扫频率和吹扫动力进行调整。

4.5灰尘在催化剂表面的沉积/凝结

催化剂单元的设计已尽可能的防止飞灰沉积，采取适当的措施（如：

密封板、烟道和反应器的导流板）将确保烟气以最佳方式流过催化剂。

在设计中必须防止死区以及涡流的形成，尽可能的限制飞灰在催化剂上的沉积和对催化剂单元的磨损。

飞灰在催化剂上的沉积会导致压降增加。

因此必须要记录反应器的压差随时间的变化以准确判断催化剂的堵塞情况。

在停运期间，要对SCR反应器和催化剂进行检查并进行人工清洗（空气吹扫/吸尘）。

这是为了清除催化剂表面上的飞灰。

飞灰必须被清除，因灰尘内的成分会随着时间的变化与催化剂活性物质发生化学反应，导致催化剂活性下降。

当停机检查时应正确检测催化剂单元是否被磨损或堵塞，根据检查结果判断是否需要对吹扫频率和吹扫动力是否需要调整。

在运行期间，应尽量降低水或硫酸凝结发生的时间、频率、数量。

在运行期间应小心操作，必须防止反应器内和烟道内的凝结水流到催化剂单元上。

4.6反应器上游的可燃气体

严禁把运行中炙热的催化剂接触到可燃气体（含有碳氢化合物的混合物）。

这种混合物会在催化剂表面燃烧放热。

这种反应产生的热量不仅能严重降低催化剂的性能,还会破坏催化剂单元和钢模块的机械稳定性。

热破坏还会影响到SCR装置附近和下游的设备。

因此，必须要有防止催化剂接触到可燃气体或防止温度超过最高极限的设计和应对措施。

这些措施包括隔离烟道，降低烟气流量，实现紧急冷却。

4.7防止油渍和未燃烧碳沉积对催化剂破坏的防范措施

脱硝装置内的着火会对催化剂造成破坏（飞灰沉积物、油滴、未燃尽燃料的自燃）。

这种破坏是由于点火系统运行不正确和火灾报警后未采取正确的灭火措施引起的。

以下锅炉运行说明用来尽可能防止上述情形的发生。

4.7.1催化剂反应器上游的可燃气体、积灰和高温点因为锅炉可能使用燃油运行，应注意以下防范措施：

锅炉启动及停机

•执行所有必要的措施来防止燃烧器的点火失败和烟尘的形成。

•在这些阶段，电厂运行人员必须特别注意一氧化碳的读数及火焰燃烧情况。

•在启动和停机时加强燃烧情况的监测。

正常运行：

•在这一运行阶段仅仅考虑到经济因素和排放标准都有必要降低未燃碳的含量。

•定期的运行电厂的吹扫装置尽量减少灰尘的沉积。

4.7.2减少破坏的防范措施

如果万一在脱硝装置内发现可燃物的沉积，沉积物的自燃或过热，任何情况下都不能进行通风或任何增加氧含量的措施。

根据现有条件，脱硝装置必须有惰性保护气体（含有尽可能低的氧含量和低可燃物质含量的烟气）和在可控制的方式下能够将脱硝装置冷却至温度远低于300°C的措施。

在反应器的温度冷却到低于300°C前，严禁对反应器通风。

禁止直接用水灭火或冷却！

即使是在定期的装置检查情况下，也不允许使用强迫通风的方法立即将装置从高温状态急速冷却。

开始只能使用烟气冷却，当烟气不能达到进一步冷却效果时可逐步用空气进行稀释冷却。

直到该脱硝装置已达到要求的温度。

在停机阶段，要定期清除烟道内、反应器和催化剂表面上的飞灰沉积物（空气吹扫/真空吸尘）。

5、脱硝系统退出运行的情况

1.锅炉停炉动作后。

2.氨水或软化水没有及时补充。

3.厂用压缩空气系统退出运行。

4.脱硝系统发生故障。