SCR脱硝反应区运行规程.docx

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SCR脱硝反应区运行规程

Q/LH

XXXX公司企业标准

QJ/LH04.40-2016

XXXXSCR脱硝（反应区）

工艺操作规程

2017-3-8发布2017-3-8实施

XXXX公司发布

1.主题内容与适用范围………………………………………………….1

2.引用标准……………………………………………………………….4

3.产品说明……………………………………………………………….5

4.工艺系统及设备选型介绍…………………………………………….8

5.基本化学反应方程式…………………………………………..……..10

6.岗位职责与范围…………………………………………………..…..10

7.开停车步骤及正常运行控制……………………………………..…..12

8.SCR脱硝系统的联锁保护…………………………………………...19

9.脱硫装置常见故障、原因及处理措施……………………………....21

10.定期工作安排…………………………………………………..…....28

11.检查与考核…………………………………………………..…........29

XXXX公司企业标准

XXXXXXSCR脱硝（反应区）

工艺操作规程

QJ/LH04.40-2016

1主要内容与适用范围

本标准规定了：

XXXX公司热电分厂锅炉车间#1—#3锅炉烟气SCR脱硝（反应区）装置的运行、监控以及日常维护项目要求，适用于所有脱硝（反应区）运行人员，是指导脱硝运行人员正确运行操作的法规。

要求脱硝（反应区）运行人员必须熟练掌握运行调整、设备启停以及安全规程等事宜。

本标准适用于XXXXXXXXSCR脱硝（反应区）值班员操作工作。

2引用标准

引用依据：

《火电工程启动调试工作规定》建质[1996]40号；

《火电工程调整试运质量检验及评定标准》DL/T 5210-2009；

《 火力发电建设工程启动试运及验收规程》DL／T5437-2009；

《电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）》DL5009.1-2002；

《防止电力生产重大事故的二十五项重大要求》国电发[2000]589号；

《火电机组达标投产考核标准》国电电源[2001]218号；

《电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）》DL/T5047-95；

《液体无水氨》GB536-88；

《石油化工企业设计防火规范》GB50160；

《常用危险化学品的分类及标志》GB13690-92；

设备制造厂产品说明书；

3.产品说明

锅炉烟气脱硝装置布置在炉外，呈露天布置。

采用选择性催化还原（SCR）工艺烟气脱硝系统，SCR反应器布置在省煤器与空预器之间的高含尘区域。

运行方式为连续运行，系统具有很高的可靠性和可用率，不会因为该系统的故障而导致停机。

因此脱硝系统不设置烟气旁路系统。

锅炉配置2层SCR反应器，采用纯度为99.6%的液氨做为脱硝系统的反应剂。

采用模块化设计的蜂窝式催化剂，在设计煤种、锅炉最大工况（BMCR）、处理70%—100%烟气量条件下脱硝效率不小于85%。

氨进入反应器本体后在催化剂的催化作用下烟气中的NOx与氨进行氧化还原反应，生成N2和水烟气系统主要包括：

反应器本体、烟道、膨胀节、导流板及整流器等。

来自锅炉省煤器出口的烟气，经脱硝装置导流板、整流器、喷氨格栅、整流器等设备，进入催化剂层催化反应，经过两层催化剂洗涤的烟气进入下级设备空预器和除尘器。

SCR反应器本体是SCR烟气脱硝技术中最关键的系统，指未经脱硝的烟气与NH3混合后通过安装催化剂的区域产生反应的区间。

SCR反应器本体内装有催化剂，当混合好的烟气与催化剂接触，达到脱硝的目的。

SCR反应器本体包括：

配套的法兰；反应器流场优化装置；进气和排空罩；反应器罩上的隔板；整流装置；催化剂层的支撑（包括预留层）；催化剂层的密封装置；催化剂吊装和处理所需的装置；在线分析监测系统等。

催化剂层设置为三层，两用一备。

每个催化剂层布置2个蒸汽吹灰器，预留层留有接口。

脱硝还原剂氨气（本工程采用液氨蒸发工艺）被稀释风机稀释到5%浓度以下，从喷氨格栅进入烟道，通过导流板、烟气混合器使氨气与高温烟气充分混合，在经过导流板、静态整流器，使混合了氨气的高温烟气均匀的通过2层催化剂层，使烟气中的氮氧化物与氨气发生催化还原反应。

催化剂保证在不高于420℃的烟温范围内，入口NOX650mg/Nm3，设计煤种，锅炉负荷50%～100%BMCR下，在催化剂层发生催化还原反应，脱硝效率不小于85%。

按照设备功能布置不同，催化还原系统由氨/空气混合系统、喷氨系统组成。

3.1主要系统

3.1.1氨/空气混合系统

空气回路：

为两台稀释风机，一用一备，单台风机出口通过气动阀汇集到单侧的氨/空气混合器，然后分别喷入到各侧的SCR喷射器。

在SCR-DCS控制回路设置任一侧运行的稀释风机跳闸，备用风机自动投入运行。

氨气回路：

来自氨区的氨气经过操作平台上布置的气动关断阀，氨气流量调节阀，进入氨/空气混合器。

项目名称

单位

技术规范

稀释风机

—风机型号

台

KBM—25

—型式

离心风机

—数量

台

2

—设计流量

Nm3/h

2000m3/h

—全压

Pa

8000Pa

—电机

XMC—10

·额定功率

KW

10kW

·额定电压

KV

380

3.1.2喷氨系统

氨喷射系统主要指喷氨格栅，喷氨格栅中母管的数量，布置的位置均先采用流体力学计算软件模拟，以达到最佳的NH3/NOx混合比。

本工程布置一层格栅，格栅上有喷嘴，氨/空气混合气体通过喷嘴喷入烟道内与烟气混合。

每台炉有4支喷枪，并且安装时注意喷嘴顺烟气流向安装，每台炉设一个氨/空气混合器。

3.1.3蒸汽吹灰器

每台反应器每层催化剂布置2台蒸汽吹灰器，共4台。

每层催化剂的上方设置可伸缩耙式吹灰器。

预留层留有接口，使用介质为蒸汽。

3.2主要技术指标

序号

指标项目

单位

参数指标

1

保证脱硫效率

%

＞85

2

保证NOX排放浓度

mg/Nm3

＜100

3

氨空比

§

1.6

4

脱硝系统总阻力

Pa

≤900Pa（两层）

5

入口NOX

mg/Nm3

＜650

6

烟气中自由水分

%Wt

＜3.5

7

SCR脱硝装置负荷适应范围

%

70~100

8

烟气中烟尘

g/Nm3

50

9

除雾器出口液滴含量

mg/Nm3

75

10

CaCO3（90%纯度）

t/h

3.6（6台炉）

11

工艺水（规定水质）

m3/h

85（6台炉）

12

氨含量

%

99.6

13

残留物含量

%

0.4

14

氨逃逸

ppm

≤3

15

SO2/SO3转化率

%

≤1

16

烟气温度范围

℃

320—410

4、工艺系统及设备选型介绍

氨进入反应器本体后在催化剂的催化作用下烟气中的NOx与氨进行氧化还原反应，生成N2和水烟气系统主要包括：

反应器本体、烟道、膨胀节、导流板及整流器等。

来自锅炉省煤器出口的烟气，经脱硝装置导流板、整流器、喷氨格栅、整流器等设备，进入催化剂层催化反应，经过两层催化剂洗涤的烟气进入下级设备空预器和除尘器。

SCR反应器本体是SCR烟气脱硝技术中最关键的系统，指未经脱硝的烟气与NH3混合后通过安装催化剂的区域产生反应的区间。

SCR反应器本体内装有催化剂，当混合好的烟气与，达到脱硝的目的。

SCR反应器本体包括：

配套的法兰；反应器流场优化装置；进气和排空罩；反应器罩上的隔板；整流装置；催化剂层的支撑（包括预留层）；催化剂层的密封装置；催化剂吊装和处理所需的装置；在线分析监测系统等。

催化剂层设置为三层，两用一备。

每个催化剂层布置2个蒸汽吹灰器，预留层留有接口。

脱硝还原剂氨气（本工程采用液氨蒸发工艺）被稀释风机稀释到5%浓度以下，从喷氨格栅进入烟道，通过导流板、烟气混合器使氨气与高温烟气充分混合，在经过导流板、静态整流器，使混合了氨气的高温烟气均匀的通过2层催化剂层，使烟气中的氮氧化物与氨气发生催化还原反应。

催化剂保证在不高于420℃的烟温范围内，入口NOX650mg/Nm3，设计煤种，锅炉负荷50%～100%BMCR下，在催化剂层发生催化还原反应，脱硝效率不小于85%。

按照设备功能布置不同，催化还原系统由氨/空气混合系统、喷氨系统组成。

主要设备规范：

序号

项目名称

规格说明

单位

数量

备注

1

烟道

材质：

Q345，总壁厚：

6mm，腐蚀余量：

0.5mm,设计压力：

j：

9800Pa（瞬时抗压），最大允许温度：

420°C,

烟气流速≤15m/s

烟气阻力：

480Pa,保温厚度:

160mm。

个

2

灰尘积累的附加而荷载3kN/m2

2

SCR反应器

总壁厚:

6mm;腐蚀余S:

:

0.5mm；材质：

Q345；设计压力：

9800Pa（瞬时抗压）；运行温度=389;最大允许温度=400;烟气流速:

3.9m/s;保温厚度:

160mm;烟气阻力：

480Pa。

台

2

12X13.61X12.6

3

氨喷射系统

型式:

分区混合型，喷嘴数量：

45/套，管道材质：

20钢。

套

2

4

催化剂

型式:

蜂窝式，层数：

2+1,活性温度范围：

300—43CTC,节距:

7.6mm,基材:

Ti02+V205活性物质：

V-Mo-W,体积:

475.11m3,重量：

390t烟气流速：

7m/s,寿命：

16000ho

层

2+1

5

吹灰器

型号:

耙式吹灰器，工质:

过热蒸汽。

台

6/每层

每层催化剂的上方

5.基本化学反应方程式

吸收塔内主要反应如下：

4N0+4NH3+02—4N2+6H20

6N0+4NH3—5N2+6H206N02+8NH3—7N2+12H20

2N02+4NH3+02—3N2+66H20

6.岗位职责与范围

6.1岗位设置

6.1.1湿法脱硫主操2名

6.1.2湿法脱硫副操2名

6.1.3除尘、脱硝主操1名

6.1.4除尘、脱硝副操1名

6.1.5湿法脱硫综合楼巡检操作工2名

6.1.6半干法脱硫主操1名

6.1.7半干法脱硫副操1名

6.1.8专职副班长1名

上述岗位每班次合计定员11人，4个运行班组合计44人。

6.2岗位职责

6.2.1专职副班长岗位

全权负责湿法脱硫岗位运行工艺调整监控、相关设备故障以及工艺波动的处理、当班#1—#6炉除尘、脱硝相关系统设备的故障处理、#4—#6炉脱硫的运行监控以及#7炉脱硫设施运行的故障排除以及非正常运行工况的调整。

6.2.3#1—#6炉除尘、脱硝主操岗位

除尘、脱硝主操岗位日后从事主要工作包括：

#1—#6炉除尘器的运行监控以及相关除尘器压差的控制；气力输灰、水力输灰系统的控制；压缩空气系统的压力监控；#1—#3炉SCR脱硝系统的喷氨流量控制；混合分配器的控制；各级空预器出入口压差控制；各级吹灰器的启停控制；催化剂反应温度的控制以及蒸汽吹灰减温减压器的控制；氨逃逸监视与控制；#4—#6炉SNCR脱硝装置的流量调节控制；氨逃逸监视与控制等工作。

负责下达工艺调整指令由副操完成。

出现工艺异常的情况下，能够准确、及时分析判断故障点，并联系相关维护部门予以解决，做好协调沟通工作。

运行时出现各类问题及时汇报本班班长以及值长。

6.2.4#1—#6炉除尘、脱硝副操岗位

除尘、脱硝副操岗位日后从事主要工作包括：

#1—#6炉除尘器日常运行的喷吹系统故障排除操作；气力输送、水力输送装置的启停、巡检操作；#1—#6炉共计12台引风机的巡检操作；#1—#3炉SCR脱硝静态混合分配器的启停、巡检操作；#4—#6炉SNCR脱硝系统的巡检、操作等工作。

认真完成落实主操下达的操作指令，对于6台路除尘设备、气力输送设备以及SCR脱硝设备的运行状态能够及时准确的掌握。

相关设备切换以及运行详实记录于台账。

保证除尘、脱硝系统设备的安全运行。

7.开停车步骤与运行调整

7.1常规启动前的检查和准备

SCR系统启动前的检查与准备工作应注意下列事项:

7.1.1常规条件检查确认

7.1.1.1所有调节阀（用于调节NH3流量、蒸汽流量等），应开关灵活、可靠、有效；

7.1.1.2各表计投运正常；

7.1.1.3检查氨气、仪表空气、吹扫空气、稀释空气、生活水、吹灰蒸汽等压力正常;

7.1.1.4确认各自动监测装置己正常投入；

7.1.2系统条件检查确认

7.1.2.1确认锅炉己处于正常运行状态；

7.1.2.2确认脱硝装置烟气流通正常；

7.1.2.3确认SCR进出口NOx分析仪、NH3分析仪及氧量分析仪已投入运行；

7.1.2.4确认机组负荷≥40%;

7.1.2.5确认脱硝反应器进口烟气温度正常（310°C≤T≤400°C）;

7.1.2.6联系燃运值班员，锅炉SCR系统需投运，作好向SCR区供氨准备。

7.1SCR系统的常规启动

在SCR投入前锅炉已经在正常稳定的运行下。

在满足了脱硝装置投入条件下，联系值长申请脱硝装置投入，在得到许可后，方可操作。

。

脱硝装置投入前还应把反应器的进出口压差记录下来，作为以后判断催化剂是否积灰的对比参数。

及时投入SCR的蒸汽吹灰器，防止可燃物沉积在催化剂的表面上。

在反应器正常通烟满足了脱硝装置投入后，就可以准备对注氨系统进行操作，启动氨空气混合系统、喷氨系统向原烟气注入稀释后的氨气。

7.1.1SCR系统的氨气注入

7.1.1.1确认反应器喷氨格栅手动阀在打开位置，非运行人员严禁操作；

7.1.1.2如果脱硝反应器入口的烟气温度满足喷氨条件，持续10min以上，则可以向系统注氨；

7.1.1.3启动稀释风机，风压、流量稳定后，投入稀释风机连锁；

7.1.1.4打开反应器氨气母管隔离手动阀；

7.1.1.5打开氨气缓冲罐出口至SCR气动开关阀，把氨气供应至注氨流量控制阀前，同时观察反应器侧的氨气管道压力应与氨站缓冲罐压力接近（0.38-0.6MPa）；

7.1.1.6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满足≥310℃，且持续10min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；两台稀释风机正常运行，风机出口风压正常。

7.1.1.7上述条件满足后，打开反应器氨气开关阀；

7.1.1.8手动打开调节阀前后隔离阀，关闭旁路隔离阀，在CRT缓慢调节两个反应器各自的氨气流量控制调节阀，先进行试喷氨试验，当调节阀打开后，要确认氨气流量计能够准确的测量出氨气流量。

否则，要暂停喷氨，把氨气流量计处理好后再继续喷氨。

首次喷氨时，脱硝效率暂时控制在30～50％。

7.1.1.9根据SCR出口氮氧化物的浓度及氨气浓度，缓慢的逐渐开大注氨流量控制阀，控制NOx的脱除率在30～50％。

如果在喷氨过程中，氨气分析仪的浓度>3ppm，或者反应器出口NOx含量无变化或者明显不准时，就需要暂停喷氨，解决问题后，才能继续喷氨。

7.1.1.10脱硝效率稳定在30～50％，全面检查各个系统，特别是反应器系统，在反应器出口手测氮氧化物浓度，比较每一个手工测孔的稳定数值，应基本一致，否则适当调整各个喷氨格栅手动节流阀，使每个喷氨格栅的氨气流量均匀。

检查氮氧化物分析仪、氨气分析仪及氧量计分析仪，确保烟气分析仪都工作正常，如果测量不准，联系厂家处理，最好能够用标准气体对仪器进行标定。

检查氨气制备系统，确保氨气制备正常，参数控制稳定，能够稳定的制备出足够的氨气。

7.1.1.11在全面检查各个脱硝的系统均工作正常后，可以继续手动缓慢开大注氨流量控制调节阀，使脱硝效率达到88％.

7.1.1.12在脱硝效率达到88％后，停止继续增大注氨流量，稳定运行2小时后，手动缓慢关小注氨流量控制阀，把脱硝效率降低至50％，然后联系热工检查氨气流量控制阀的控制逻辑，如果条件具备，把控制阀投入自动控制。

然后增加或者减少反应器出口的NOx浓度的控制目标，观察控制阀的自动控制是否正常，热工优化氨气流量控制阀的自动控制参数，使氨气流量控制阀自动控制灵活好用，满足脱硝控制要求。

7.2脱硝系统整套启动运行后的监控调整

7.2.1脱硝系统运行温度

烟气中如果不含有硫的情况下，催化剂的正常运行温度是315～407℃。

温度低的条件下，催化剂的活化性能降低，但低温一般发生在低的锅炉负荷情况下，此时将不会降低脱硝效率。

由于烟气中含有硫，因此脱硝系统的运行温度就会受各方面因素的影响。

其中主要受烟气中三氧化硫含量的影响。

由于三氧化硫和氨气反应会生成硫酸氢铵，硫酸氢铵的沉积容易引起催化剂的失活，同时硫酸氢铵也容易粘结在空预器的换热片上，造成预热器堵塞。

因此脱硝系统运行时入口处的烟气温度应高于硫酸氢铵的露点温度10℃以上。

硫酸氢铵的露点温度由氨气和三氧化硫的浓度决定，同时也受入口处的NOx的浓度及期望的脱硝效率的影响。

入口烟气温度过高，容易引起催化剂的烧结现象，烟气温度大于420℃时，将会导致催化剂的损毁。

因此在脱硝系统运行中，更加应注意的是烟气温度低的问题。

在脱硝系统运行中，要密切注意入口烟气温度的变化，且不可在烟气温度不满足时还要继续注氨。

当然，在热控控制逻辑里，已把烟气温度这一条件作为控制阀打开的必要条件。

如果入口烟气温度不符合喷氨要求，注氨速关阀将会联锁保护关闭。

7.2.2注入氨气流量的控制（即需氨量的控制）

注入氨气流量是根据设置的期望的NOx去除率、锅炉负荷、总的烟气流量、总燃料量的函数值来控制的。

其基本的控制思想是根据入口控制氮氧化物含量（该含量又是根据总的空气流量与总的燃料量来求出一个锅炉负荷，从而对应于某一负荷下的入口NOx含量）及期望的脱硝效率计算出一个氨气流量，然后再通过出口氮氧化物实际含量来修正喷氨流量，同时氨逃逸率也是一个控制因素。

如果氨逃逸率超过预先设定值，但此时SCR出口的NOx浓度没有达到设定的要求，此时，不要继续增大氨气的注入量，而应该先减少氨气注入量，把氨逃逸率降低至允许的数值（0—2ppm）后，再查找氨逃逸率高的原因，把氨逃逸率高的问题解决后，才能继续增大氨气注入量，以保持SCR出口NOx在130—160mg/m3的范围内。

7.2.3在系统喷氨后，要注意反应器出口的氨气浓度不能超过3ppm，否则，要检查喷氨是否均匀，如有可能，要测试反应器入口的烟气流场和氮氧化物分布流程，以个别的调整注氨格栅的注氨流量。

如果短时间不能解决氨气浓度超过3ppm的问题，那么，需要降低脱硝效率，减少氨气的注入量。

7.2.4运行时通过值长联系分析班检查确认反应器出口的氮氧化物分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪工作正常，测量准确。

如有问题，需及时处理。

7.2.5检查每个反应器的喷氨格栅的氨气流量是否均匀，对流量不均匀的，通过调整节流阀，使喷氨格栅的氨气流量均匀。

7.2.6在SCR的注氨投入后，要注意监视反应器进出口压差的变化情况，如果反应器的压差增加较大，与注氨前比较增加较多，此时要注意增加催化剂的吹灰。

7.2.8在SCR的注氨投入后，锅炉运行注意监视下级设备空预器进出口压差的变化情况，要及时投运空预器的吹灰。

7.3脱硝系统的停止运行

7.3.1通知燃运值班员脱硝需停运；退出氨区设备运行，关闭氨缓冲罐出口至SCR供氨手动门；

7.3.2确认SCR区的氨气浓度逐渐降低至零后关闭SCR区喷氨关断阀A、B；7.3.3关闭SCR区A、B两侧喷氨流量调节阀；

7.3.4锅炉熄火后30分钟可停运稀释风机。

7.3.5SCR装置停运后，若机组未停运，则必须保持稀释风机运行，并定期进行脱硝区域的吹

7.3.6SCR系统的长期停运（锅炉停运）：

7.3.6.1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。

7.3.6.2关闭液氨存储罐液相出口管道气动开关阀及其手动门。

7.3.6.3继续加热蒸发器数分钟，待蒸发器出口氨气压力几乎降为零后，逐渐关闭蒸发

器入口的蒸汽控制阀门，然后关闭其手动阀；放掉蒸发器内部的水。

7.3.6.4缓冲罐压力基本为零后，关闭至SCR气动开关阀。

7.3.6.5关闭反应器氨气开关阀，氨气流量调节阀。

7.3.6.6期间，催化剂的蒸汽吹灰器不能停止运行。

7.3.6.7在脱硝装置完全退出运行后，停运稀释风机，停止声波吹灰器运行，并进行一次灰斗卸灰顺控运行。

7.3.6.8至此，脱硝系统完全停止运行。

当然，如果液氨存储罐还存有液氨，则要按正常情况继续监视和巡视液氨存储罐的运行情况。

8.SCR脱硝系统的联锁保护

8.1SCR反应器主要参数的保护设定

序号

项目名称

单位

设计值

保护设

计值

备注

1

稀释风机流量Q

m3/h

3500每侧

<2500

延时5秒，关闭喷氨关断阀

2

稀释风机流量Q

m3/h

<3000

延时1分钟,启动备用稀释风机

3

稀释风机跳闸

一一

—

报警同时关闭喷氨切断阀启动备用风机

4

反应区进口烟气温度T

°C

384

<300

关闭喷氨关断阀

5

反应区进口烟气温度T

°C

〈310

低报警

6

反应区进口烟气温度T

°c

>400

高报警

7

反应区进口烟气温度T

°c

>430

关闭喷氨关断阀

8

反应区出口烟气温度T

°c

384

<300

关闭喷氨关断阀

9

反应区出口烟气温度T

°c

<310

低报警

10

反应区出口烟气温度T

°c

>400

高报警

11

反应区出口烟气温度T

°c

>430

关闭喷氨关断阀

12

氨流量与稀释空气体积比

%

>8

高报警

13

氨流S与稀释空气体积比

%

>10

延时5秒，关闭喷氨关断阀

14

压缩空气入口压力

MPa

0.07

低报警

15

氨气入口压力

MPa

0.25

高报警

16

反应器压差

Pa

260

300

报警（三层时450Pa报警）

17

吹灰蒸汽压力高

MPa

0.09-0.12

2.8

报警

18

吹灰蒸汽压力低

MPa

0.5

报警

19

SCR出口NH3逃逸

PPm

3

报警

20

反应器出口NOx

mg/Nm3

〈150

持续15分钟，发NOx过低报警

21

反应器出口NOx

mg/Nm3

<100

持续30秒，关闭喷氨关断阀

22

锅炉MFT

关闭喷氨关断阀

23

氨泄漏量

ppm

200

高报警

24

氨泄漏量

ppm

300

退出氨区，关闭氨罐至蒸发器气动阀

25

NHa流量

kg/h

109〜233

233

发氨气流量高报警

26

NH3供应温度低

°C

-10〜48

-10

发氨气温度低报警

27

NH3供应温度高

°C

48

发氨气温度高报警

8.2.SCR区的联锁保护

8.2.1SCR自动跳闸条件（喷氨关断阀自动关闭）：

8.2.1.1锅炉MFT;

8.2.1.2SCR进口烟气温度大于430°C或小于310°C;

8.2.1.3氨/空气混合物氨浓度≥10%;

8.2.1.4稀释风机A、B停止运行；

8.2.1.5单侧稀释空气流量小于2500Nm3/h延时5秒。