电厂脱硝规程课案.docx
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电厂脱硝规程课案
台州临港热电有限公司
脱销系统运行规程
（试用版）
批准：
审核：
编写：
前言
本规程规定了临港热电有限公司脱硝专业技术标准，适用于所有脱硝除尘运行人员，是锅炉脱硝运行人员正确操作、维护及事故处理的规范指导。
下列人员应熟知本规程：
生产副总经理、总工程师、副总工程师、值长、管理人员、运行人员。
本规程依据设备制造厂家设备使用说明书、部颁规程和标准，结合上级有关部门规定及设计院设计图纸资料和公司具体情况编写而成。
由于时间仓促和编者水平有限，本规程尚有不妥之处，待日后补充完善。
请大家在生产实践中不断总结经验，使之逐步完善，以适应脱硝运行的需要。
目录
第一章脱硝系统概况—————————————————————3
1.1设计参数—————————————————————————3
1.2性能保证值————————————————————————3
1.3物耗条件—————————————————————————4
第二章脱销生产工艺与设备——————————————————5
2.1脱销工艺原理———————————————————————5
2.2脱硝系统介绍和主要设备———————————————————5
第二章脱销系统的操作————————————————————8
3.1脱销系统的启动与调节————————————————————8
3.2脱硝系统运行监视及设备的维护保———————————————11
3.3脱销系统的停运———————————————————————12
3.4脱销系统的故障处理及预防——————————————————13
附：
氨的性质及氨水伤害应急处置——————————————————14
第一章脱硝系统概况
氮氧化物（NOx）是造成大气污染的主要污染源之一。
控制NOx排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类，一次措施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的NOx生成量；二次措施是将已经生成的NOx通过技术手段从烟气中脱除。
本系统采用的是SNCR（选择性非催化还原法）/SCR（选择性催化还原法）联合法。
SNCR选择性非催化还原法在锅炉旋风分离器入口段喷入还原剂（氨水）（需要较高的反应温度850—1150℃），将炉内燃烧生成烟气中的NOx还原为N2和H2O，降低NOx排放；SCR选择性催化还原法在锅炉上下两级省煤器间布置SCR反应器（反应温度305—430℃），所需的氨气由SNCR系统喷入过量的氨水产生，在催化剂作用下，与氧化氮发生反应生成氮气和水，降低NOx的排放。
SNCR+SCR脱销工艺效率不低于80%，其NOx排放小于50mg/Nm³，氨逃逸小于2.5mg/Nm3。
1.1设计参数
有关设备的技术参数
序号
项目
参数
备注
1
锅炉型号
循环流化床锅炉
2
锅炉蒸发量
150t/h
3
烟气量（标况，实际氧）
235000Nm3/h
单台锅炉满负荷
4
旋风分离器进口温度
850～950℃
5
烟气含氧量
6%
6
N0X初始排放浓度（标况，6%氧）
250mg/Nm3
最高
1.2性能保证值
项目
150t/h
燃料
设计煤种
处理前NOx基础浓度mg/Nm3
≤250（标况、干态、6%O2）
SNCR处理后NOx控制浓度mg/Nm3
≤50（标况、干态、6%O2）
SNCR+SCR设计脱硝效率
≥80%
氨逃逸率mg/Nm3
＜2.5
旋风分离器入口温度℃
850～950
1.3物耗条件
1）物耗表（单套，实际耗量将根据实际的烟气成份、运行状况和物料品质而变化）
序号
消耗品
单位
数值
1
－氨水（20%）
m3/h
0.2
2
－稀释水（除盐水）
m3/h
0.6
3
－电耗（所有连续运行设备轴功率）
kW
10
4
－仪用压缩空气
Nm3/min
2
2）物耗性能要求
水、气、电源的要求
消耗品
品质
仪用气
0.5～0.7MPa
稀释水
0.2～0.3MPa；
电源
AC380V
A．还原剂品质要求
本项目选择氨水作为的还原剂。
分子式NH4OH，分子量35.045，纯工业氨水为无色透明或带微黄色的液体。
纯度：
20%。
B、稀释水品质
作为氨水溶液稀释水应是具有软化水质量的纯水，满足下列规格：
供应量不小于0.66m3/h。
作为氨水溶液稀释水应是具有软化水质量的纯水，满足下列规格：
除盐水
名称
条件
pH值
6～9
全硬度
<3mmol/kg
钙硬度
<2mmol/kg，作为CaCO3，最好<0.2mmol/kg
全碱度
<2mmol/kg，最好<0.2mmol/kg；
铁
<0.5mg/kg
导电度
<250µmhos
没有明显的浑浊和悬浮固态物
给水压力：
0.2MPa～0.3MPa。
第二章脱硝生产工艺与设备
2.1脱硝工艺原理
选择性非催化还原（SNCR）脱除NOx技术是把含有氨基的还原剂（氨水）喷入炉膛温度为850～1150℃的区域，还原剂迅速热分解成NH3和其它副产物，随后NH3与烟气中的NOx进行还原反应而生成N2。
还原NOx的主要方程式为：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O（3-1）
4NH3+2NO+2O2→3N2+6H2O（3-2）
8NH3+6NO2→7N2+12H2O（3-3）
SNCR还原NOx的反应对于温度条件非常敏感，炉膛上喷入点的选择，也就是所谓的温度窗口的选择，是SNCR还原NOx效率高低的关键。
一般认为理想的温度范围为1000～1100℃，并随反应器类型的变化而有所不同。
当反应温度低于温度窗口时，由于停留时间的限制，往往使化学反应进行的程度较低，反应不够彻底，从而造成NOx的还原率较低，同时未参与反应的NH3增加也会造成氨气逃逸。
而当反应温度高于温度窗口时，NH3的氧化反应开始起主导作用：
4NH3+502→4NO+6H2（3-4）
从而，NH3的作用成为氧化并生成NOx，而不是还原NOx为N2。
总之，SNCR还原NOx的过程是上述两类可逆反应相互竞争、共同作用的结果。
如何选取合适的温度条件同时兼顾减少还原剂的泄漏成为SNCR技术成功应用的关键。
选择性脱硝还原（SCR）烟气脱硝技术在一定条件下以氨气为还原剂，通过催化剂催化作用将NOx还原为N2和H2O。
还原剂氨气的来源有液氨、氨水和尿素等。
催化剂材料一般为V2O5-WO3（MoO3）/TiO2，适合的温度范围一般在305℃～430℃。
选择性催化还原（SCR）脱硝主要反应如下：
（1）
（2）
（3）
2.2脱硝系统介绍和主要设备
本系统采用氨水为还原剂，浓度为20%，本脱硝系统公用部分（按3台炉设计）：
氨水储罐1个80m³；除盐水罐1个4m³；氨水卸载泵2台，氨水输送泵2台，稀释水（除盐水）输送泵2台。
设备名称
内容
参数
卸
氨
水
泵
型号
CDLF32-20-2
流量
32m³/h
扬程
20米
功率
3KW
转速
2900r/min
厂家
南京泵业股份有限公司
配套
电机
型号
YE2-100L-2
电压/电流
380V/6.2A
功率
3KW
转速
2890r/min
厂家
南京泵业股份有限公司
氨
水
泵
型号
CDLF2-20
流量
2m³/h
扬程
150米
功率
2.2KW
转速
2900r/min
厂家
南京泵业股份有限公司
配套
电机
型号
YX3-90L-2
电压/电流
380V/4.6A
功率
2.2KW
转速
2880r/min
厂家
杭州江潮电机有限公司
稀
释
水
泵
型号
CDLF8-15
流量
8m³/h
扬程
139米
功率
5.5KW
转速
2900r/min
厂家
南京泵业股份有限公司
配套
电机
型号
YX3-132S1-2
电压/电流
380V/10.6A
功率
5.5KW
转速
2920r/min
厂家
杭州江潮电机有限公司
2.2.1SNCR脱硝系统介绍
SNCR系统主要包括氨水储存系统、在线稀释系统、喷射系统三部分。
在线稀释系统根据锅炉运行情况和NOx排放情况在线稀释成所需的浓度，送入喷射系统。
喷射系统实现各喷射层的氨水溶液分配、雾化喷射和计量。
还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷的要求，调节方便、灵活、可靠。
2.2.1.1氨水储存系统
本系统选择纯度为20%的氨水作为的还原剂。
分子式NH4OH，分子量35.045，纯工业氨水为无色透明或带微黄色的液体。
2.2.1.2在线稀释系统
在线稀释系统，用来保证在运行工况变化时喷嘴中流体流量基本不变，氨水溶液从储罐输出后，增加了一路稀释水混入输送管路，来稀释溶液，通过监测在线稀释水流量和氨水溶液流量来调节最终的氨水浓度以满足锅炉不同负荷的要求。
稀释水的输送通过稀释水泵来实现。
氨水溶液稀释系统设置有过滤器。
每条生产线，稀释水泵设有2台，一用一备。
流量余量大于100%，压头大于20%。
2.2.1.3背压控制
背压控制回路用于调节到各台炉的氨水溶液和稀释水的稳定流量和压力，以保证脱硝效果。
因此，每台炉氨水溶液管路和稀释水管路均有背压控制回路，背压控制通过电动流量调节阀来实现。
2.2.1.4喷射计量和分配装置
根据锅炉炉内温度场，初步设置两个喷射区计量分配模块。
喷射区计量分配模块是一级模块，每个模块由若干个流量测量设备和阀门设备组成。
用于精确计量和独立控制到锅炉每个喷射区的反应剂流量和浓度。
该模块连接并响应来自机组的控制信号，自动调节反应剂流量，对NOx水平、锅炉负荷、燃料或燃烧方式的变化做出响应，打开或关闭喷射区或控制其质量流量。
2.2.1.5喷枪设置
旋风分离器进口和出口的烟气温度位于SNCR反应温度窗口内，且分离器中的烟气流场的情况正好有利于喷入的还原剂和烟气的良好混合。
每台锅炉布置2组共8根氨水喷枪，每个旋风分离器的入口侧面烟道配置3根，旋风分离器出口布置1根。
2.2.1.6喷射系统
在线配制稀释好的氨水溶液将送到各层喷射层，各喷射层设有总阀门控制本喷射层是否投运。
各喷射层设有流量调节阀门和流量计量设备。
短喷枪喷射所需的雾化介质采用压缩空气。
炉前压缩空气总管上设有压力测量，分路通到各喷射层，每个喷射层的压缩空气总管设有压力调节、压力测量，再通往各个喷射器。
2.2.2SCR系统介绍
本项目采用SNCR-SCR联合工艺，SCR脱硝所需的氨气由SNCR系统喷入过量的氨水产生，因此本工程SCR脱硝系统仅有反应器系统及检测控制系统等组成。
在SCR反应器内，通过催化剂在合适的温度范围内使烟气中的NOx与NH3产生反应生成N2与H2O，从而达到除去烟气中的NOx的目的。
SCR反应器采用固定床形式，催化剂为模块放置。
本工程锅炉高温省煤器尾部烟道预留了2850mm高度的布置空间，高温省煤器出口烟气温度为348℃，该处烟道温度满足布置SCR反应器的要求。
根据本工程特点，采用SNCR-SCR联合脱硝布置方式，SCR反应器仅布置一层催化剂，且直接布置在高温省煤器出口尾部烟道内。
在反应器催化剂上设置吹灰装置，定时吹灰，可使用声波吹灰器。
如有必要，还应进行反应器内部的定期清理。
催化剂采用蜂窝式催化剂。
催化剂模块设计有效防止烟气短路的密封系统，密封装置的寿命不低于催化剂的寿命。
催化剂模块一般规格统一、具有互换性。
催化剂能满足烟气温度不高于450℃的情况下长期运行，同时催化剂能承受运行温度450℃不少于5小时的考验，而不产生任何损坏。
催化剂保证化学寿命为24000运行小时。
反应器内催化剂机械寿命为3年（按年运行小时数大于8000小时计）。
并有防止催化剂中毒和碎裂的措施。
第二章脱销系统的操作
3.1脱销系统的启动与调节
●操作流程可简化为：
启动前检查——喷枪通气——通溶液——调节；
3.1.1启动前检查
3.1.1.1氨水储罐内液位大于0.8米。
氨水液位偏低应进氨水，氨水卸载操作
3.1.1.1.1当氨水液位低于0.8m时必须进氨水。
3.1.1.1.2确认氨水车与氨水罐连接后，检查对接到位，开启卸氨泵前后阀门，打开卸氨泵放空气阀，启动氨水氨水卸载泵。
3.1.1.1.3检查氨水泵应运行正常，空气排尽后关闭放空气阀，观察氨罐液位应上升。
3.1.1.1.4当液位达到4.6m时必须停止卸载泵运行。
3.1.1.2稀释水箱内液位小于0.8米且除盐水进水电动阀自动投入（除盐水泵运行中）。
3.1.1.3检查氨水管路、稀释水管路、压缩空气管路畅通，无泄漏，阀门开关正确。
3.1.1.4检查各转动设备地脚螺栓紧固，转动无卡涩，润滑良好；检查各电机绝缘接线正常，转动方向正确，指示灯显示正常。
3.1.1.5喷枪投运前的准备工作：
●喷枪软管完好无外漏，能够在300mm行程内正常移动无阻碍；
●喷枪前氨水溶液和压缩空气的手动针型阀门正常调节，处于开启状态；
●喷枪内部流道无堵塞；
●喷射层的就地压力表无损坏，电动调节阀门能够正常调节，电动球阀能够正常开启。
必要时对喷枪进行雾化试验（试验时拆出喷枪用稀释水对外喷神）。
3.1.1.6检查开启保护风。
3.1.1.7阀门开关状态如下：
名称
状态
名称
状态
卸氨泵进口阀
关
稀释水箱出口阀
开
卸氨泵出口阀
关
稀释水泵进口阀
开
回流阀
关
稀释水泵出口阀
开
氨罐紧急排放阀
关
稀释水泵稳压（回流）阀
开
氨水出口总阀
开
稀释水泵放空阀
关
氨泵进口阀
开
喷淋水前后隔离阀
开
氨泵出口阀
开
喷淋水旁路阀
关
氨泵稳压（回流）阀
开
喷淋水电动阀
关
氨泵放空阀
关
氨水流量计进口阀
开
除盐水进水电动阀前隔离阀
开
稀释水流量计进口阀
开
除盐水进水旁路阀
关
保护风阀总阀
开
除盐水进水电动阀
关
各压力表隔离阀
开
3.1.2喷枪通气
确认厂用压缩空气系统正常运行，打开待喷射层压缩空气主路前后手动阀及枪前手动阀，打开待喷射层压缩空气电动阀，确认压缩空气母管压力正常，并确保枪前压缩空气0.6MPa。
3.1.3通溶液
启动稀释水泵及氨水泵，检查泵运行正常。
打开稀释水管道主路手动阀门，通过回流调节阀调整稀释水压力与氨水溶液管路压力相近，开启待喷射层氨水溶液电动球阀，调整待喷射层氨水溶液调节阀开度控制喷入炉膛的氨水溶液量。
●在通溶液前，要保证喷枪中压缩空气管路畅通，且压力正常；
3.1.4调节
3.1.4.1调节目的
运行调节SNCR系统的投运状态以设备安全和NO排放浓度达到标准为最终目的，同时运行成本最低。
NO排放浓度标准要求如下：
●旋风分离器进口烟道温度达到850°以上且锅炉负荷稳定后，经过SCR反应器之后，NOx排放浓度<50mg/Nm3
3.1.4.2主要调节手段：
●喷射层氨水溶液电动调整阀喷射层稀溶液流量
●氨水溶液母管电动调整阀浓氨水溶液流量
●稀释水电动调整阀稀释水流量
3.1.4.3辅助调节手段：
●稀释水稳压回路电动调整阀稀释水母管压力
●氨水母管稳压回路电动调整阀氨水溶液母管压力
●使稀释水管路/氨水管路压力相近，接近1.0MPa；
●混合后氨水补氨喷枪支管手动调节SCR入口氨量
3.1.4.4调节原理及方法
在明确运行目的后，通过喷射层氨水溶液电动调整阀、氨水溶液母管电动调整阀和稀释水母管电动调整阀的开度，根据氮氧化物的浓度波动，通过喷射层氨水溶液的浓度的大小来达到NOX排放浓度达标的目的。
在正常运行时，锅炉负荷和NOX排放浓度会在小范围内波动，这是正常的，无需因参数波动而进行投运调整，只有当NOX浓度变化幅度较大时才进行调整。
3.1.4.4.1氨逃逸检测值在设定值以下，NO排放超标时，可依次采用如下调整方法调整运行：
●开大氨水溶液母管电动调整阀，增加浓氨水溶液流量。
●关小稀释水母管电动调整阀，减小稀释水流量。
●同时维持进炉溶液总流量不变。
3.1.4.4.2氨逃逸检测值在设定值以下，NO排放低于设定值时，可依次采用如下调整方法调整运行：
●关小氨水溶液母管电动调整阀，减小浓氨水溶液流量。
●开大稀释水母管电动调整阀，增加稀释水流量。
●同时维持进炉溶液总流量不变。
3.1.4.4.3氨逃逸检测值在设定值以上，可依次采用如下调整方法调整运行：
●关小氨水溶液母管电动调整阀，减小浓氨水溶液流量。
●开大各炉稀释水母管电动调整阀，增加稀释水流量。
●同时维持进炉溶液总流量不变。
3.2脱硝系统运行监视及设备的维护保养
3.2.1调节主要参数控制范围表
序号
项目
单位
范围
1
氨水泵出口压力
MPa
~1.0
2
稀释水泵出口压力
MPa
~1.0
3
压缩空气压力
MPa
0.6-0.7
4
混合液出口压力
MPa
＞0.45
5
喷枪出口压力
MPa
＞0.35
6
氨跳逸值
mg/Nm3
＜2.5
7
氨区氨泄漏量
PPm
＜20
8
NOx排放量
mg/Nm3
＜50
3.2.2调节主要参数报警设定值及联锁动作值
序号
项目
单位
正常值
报警值
联锁动作值
1
NO排放
mg/Nm3
＜50
2
氨逃逸
mg/Nm3
＜2.5
3
氨罐温度
℃
＜30
4
氨区泄漏量
PPm
＜20
20高报警
40高高报
＜40
5
氨罐液位
mm
800-4600
3.2.3设备的维护保养
3.2.3.1正常运行时运行人员应加强设备管理，防止跑、冒、滴、漏现象发生。
3.2.3.2运行人员每4小时对主要设备巡回检查一次，发现问题及时处理、汇报。
3.2.3.3运行人员每小时对主要运行参数记录一次。
1.5.6每个月对主要参数报警设定值校验一次，车间技术员、设备员、安全员、热工仪表人员到场监督，并对试验作好记录，对不符合规定的参数报警值重新设定。
1.5.7氨水泵及稀释水泵为一用一备，每月做好定切切换试验工作，并做好切换试验记录。
1.5.8氨水罐需每年检查一次泄漏情况；顶部的呼吸口需每年检查一次；顶部的加注口需每年检查一次；
3.3脱销系统的停运
3.3.1临时停运
3.3.1.1临时停运情况
a、短时停水、停压缩空气；
b、配合前、后工段的临时停运；
c、其他情况。
3.1.1.2临时停运的处理
a、各自动仪表由自动切换至手动；
b、必要时可停水泵；
c、视情况，停其他动力设备和系统。
3.3.2紧急停运
3.3.2.1紧急停运情况
a、烟气停送；
b、停水、停电、停压缩空气；
c、配合前工段的紧急停运；
d、其他需要紧急停运的情况。
；
3.3.2.2紧急停运的处理
a、撤出氨水泵及稀释水泵的联锁。
b、停止氨水泵、稀释水泵运行。
c、关闭稀释水调节阀、氨水调节阀、混合液气动阀。
d、保持压缩空气循环运行
3.3.3长期停运
3.3.3.1长期停运情况
a、整个系统（包括前工段）计划大修；
b、系统长期停止使用；
c、其他情况。
3.3.3.2长期停运的处理
a、停运脱销系统前应对催化剂进行吹灰
b、撤出氨水泵及稀释水泵的联锁，停止氨水泵、稀释水泵运行。
c、关闭稀释水调节阀、氨水调节阀、混合液气动阀。
d、定期开压缩空气对喷枪进行喷吹，防止喷嘴堵塞。
e、按正常停运步骤停止系统运行；
f、清空所有设备内的残留水、灰及其他杂质；
g、按照设备的使用保养说明对设备进行必要保养、检修；
h、停止电器仪表的运转；
i、需要检修时应对设备进行自然通风或强制通风置换
3.4脱销系统的故障处理及预防
序号
不正常情况
产生原因
处理方法
1
喷嘴喷雾效果差
水压不足；
空气过量或压力不足；
喷嘴堵塞；
调节水泵回水阀，调节水压；
调节空气量或压力；
疏通；
2
脱硝效率下降
喷嘴喷雾效果差
温度下降
催化剂积灰
4.催化剂失效
见1
检查测温仪
加强吹灰
4.催化剂再生或更换
3
水泵出口压力高
双流体喷嘴堵塞
调节阀故障
疏通喷嘴
检修调节阀
4
水泵出口压力低
水箱水位低
过滤器堵塞
查看供水系统和浮球阀
疏通过滤器
5
其他生产故障：
调节失误
仪表、设备故障
按生产指标调节
修复仪表设备
附：
氨的性质及氨水伤害应急处置
1物理性质
状态：
气体（常温，常压），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）；
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）
临界温度：
132.4℃
临界压力：
115.5atm
2化学性质
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。
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处置措施
引发各种症状的氨的浓度（值）如下：
空气中的浓度
单位
症状
5～10
ppm
可感到臭味
50
ppm
可工作达8小时，不会引起问题
400～700
ppm
刺激眼，鼻，喉的粘膜，引起损害。
0.5～1
%
短时间的暴露其中，即会引起死亡
2.0
%
即使使用防毒面罩，但皮肤暴露也不能超过几秒钟，超过时引起严重伤害
5～10.0
%
即刻死亡
皮肤接触：
一旦氨水沾污皮肤，先用清水或2%的食醋液冲洗；若皮肤局部出现红肿、水泡，可用2%的食醋液冲洗；若皮肤局部出现红肿、水泡，可用2%的硼酸液湿敷。
鼻粘膜受到强烈的刺激，可滴入1%的麻黄素溶液，重者应吸入糜蛋白酶。
眼睛接触：
氨水溅入眼内，应立即用生理盐水反复冲洗，再滴入氯霉素眼药水，仍感不适时须请医生急诊和治疗。
吸入：
发现氨水吸入中毒者（出现呼吸道、眼、鼻、皮肤粘膜的严重刺激感，并伴随咳嗽、流涕、发痒、气促、紫绀、烦躁等症状），应迅速离开现场，并脱去被氨水污染的衣、裤；口服食醋50-100毫升，同时服用维生
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