脱硝系统运行规程试用汇总.docx

1、脱硝系统运行规程试用汇总第一节 概述1.1概述阳城国际发电有限责任公司13号锅炉烟气脱硝改造工程采用选择性催化还原烟气脱硝（SCR）工艺，采用液氨作为还原剂。在脱硝系统设计煤种、锅炉BMCR工况、处理100%烟气量条件下，由卖方提出在入口NOx含量在1200mg/Nm3时，脱硝总效率大于86.7%或出口NOx排放浓度不大于160mg/Nm3的设计方案。脱硝系统不设置烟气旁路和省煤器高温旁路系统。烟气从省煤器出口烟道引出，通过反应器后，再接至空预器。每台炉设置两台反应器，喷入反应器烟道的气体为经空气稀释后含5%左右氨气的混合气体。SCR部分的催化剂层数按3+1层方案进行设计。SCR装置的设计压力

2、和瞬时防爆压力与锅炉一致。每层催化剂层设置4台声波吹灰器，3台蒸汽吹灰器。针对SCR空气预热器会有硫酸氢铵堵灰的现象，需要根据空气预热器温度场的分布来优化冷端换热元件的高度，换热元件全部更换，冷端采用镀搪瓷元件。本次改造对空预器密封组件进行了更换，对扇形板、弧形板进行修复或调整，以保证预热器密封性能，在脱硝工况下保持长期稳定较低的漏风率，密封组件型式与原设备一致。对原空预器停转保护及空预热点系统进行升级改造，空预热点系统采用当前行业成熟先进技术（如红外加热电偶智能监测系统），并送入DCS系统进行监控。空预停转通过增加检测系统，实现停转3取2保护，并报警送DCS；改造原冷端吹灰枪为双介质吹灰枪，

3、并接入原吹灰控制系统；高压冲洗水泵实现就地/远方控制，远方控制接入原吹灰控制系统。液氨储存供应系统按6台炉设计，并预留#4、#5、#6锅炉脱硝氨气接口。氨区位于#5、#7冷却塔之间，氨气管道从氨区引至脱硝SCR区。1.2设计原则脱硝工艺系统设计原则包括：（1）脱硝工艺采用选择性催化还原法（SCR工艺）,每台炉设置两台反应器，采用液氨作为还原剂。（2）催化剂采用板式，催化剂模块按3 +1层布置，脱硝装置的脱硝效率按86.7%。（3）SCR装置的设计压力和瞬时防爆压力应与锅炉一致。（4）脱硝系统不设置烟气旁路和省煤器高温旁路系统。（5）脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间（高含尘区布置）。（6）

4、吹灰器的型式：采用声波+蒸汽吹灰方式。（7）催化剂化学寿命不低于24000小时，NH3逃逸低于2.28mg/Nm3(6%O2，干基)，SO2/SO3转化率小于1%。（8）脱硝设备年利用小时按5500小时考虑，投运时间按8000小时考虑。（9）脱硝装置可用率不小于99%。1.3设计条件1.烟气条件本脱硝改造工程按下表中烟气参数设计：项目内容单位数据备注ECO出口烟风参数机组负荷MW350额定负荷O2%1.45湿基CO2%16.49湿基湿度%6.38湿基N2%75.68湿基湿烟气量Nm3/h1010698湿基烟气温度400最高423静压Pa-535污染物浓度基准NOx排放浓度mg/Nm31200S

5、O26%O2，干基mg/Nm37278煤中硫含量2.8%SO36%O2，干基mg/Nm373炉内SO2/SO3转化率约0.8%飞灰浓度g/Nm345考虑煤质的变化留裕量锅炉最大连续负荷（BMCR）工况下空预器入口主要设计技术参数：工况单位BMCR（设计煤种）进口烟气量Nm3/h1097329进口一次风量kg/s60.35进口二次风量kg/s347进口烟温392进口一次风温11.7进口二次风温11.72.液氨品质参数指标名称单位合格品备 注氨含量%99.6残留物含量%0.4重量法密度kg/L0.6625时1.4性能保证值序号项 目单位数据1脱硝设备年运行小时数h55002装置可用率993NOx脱

6、除率，性能验收期间86.74脱硝系统入口烟气量（实际氧，湿基）Nm3/h10106985脱硝系统入口NOx浓度（6%O2，标态，干基）mg/Nm312006出口NOx浓度（6%O2，标态，干基，75%脱硝效率）mg/Nm3159.67氨逃逸率L/L38SO2/SO3转化率19脱硝装置压降(加装附加催化剂前)Pa60010脱硝装置压降(加装附加催化剂后)Pa80011消耗品 11.1液氨kg/h48511.2工业水（间断）m3/h111.3合计耗电kW10711.4仪用压缩空气Nm3/h2111.5杂用压缩空气Nm3/h11011.6蒸汽（蒸汽吹灰）t/h1.21.5工艺系统及主要设备1.脱硝反

7、应器本工程设计烟气灰浓度为40mg/Nm3，烟气灰浓度比较低，结合场地条件，反应器截面尺寸设计为11.2m8.3m，催化剂模块采用4x11布置，模块尺寸按1882954 1420mm设计，可满足各厂家板式或蜂窝催化剂的尺寸要求。本工程每台锅炉配置2台脱硝反应器，每台脱硝反应器设计成31层催化剂布置方式，其中上层为预留层。反应器入口采用三角结构型式设计，并在顶层催化剂层上方设置气流整流装置。反应器主要由催化剂支撑梁、反应器壳体、密封板等组成。反应器设计压力为5800Pa（同锅炉设计压力），设计温度400，材质采用Q345。2.催化剂根据烟气灰浓度，本工程催化剂选用采用板式催化剂。催化剂技术数据如

8、下： 序号技术参数单位数据1机组描述1.1机组容量MW3501.2锅炉数量台31.3每台锅炉反应器数量台22烟气参数(BMCR)2.1烟气量(wet，actual O2)Nm3/hr10106982.2CO2Vol%16.492.3O2Vol%1.452.4N2Vol%75.682.5H2OVol%6.382.6烟尘浓度g/Nm3452.10NOx Inlet (以NO2计，干基，6O2)mg/Nm312002.8Cl (干基，6O2)mg/Nm3-2.9F (干基，6O2) mg/Nm3-2.10SO2 (干基，6O2)mg/Nm372782.11SO3 (干基，6O2)mg/Nm3733设

9、计要求3.1脱硝效率初始效率（性能测试时,初装4400小时内）86.724000小时内86.73.2NOx Outlet初始效率（性能测试时，初装4400小时内）mg/Nm316024000小时内mg/Nm31603.3NH3 逃逸率mg/Nm3/ppmvd2.28/33.4SO2/SO3 转化率13.5催化剂化学寿命(从首次通烟气开始)H240003.6催化剂机械寿命(从首次通烟气开始)年104催化剂参数4.1制造商大唐南京环保科技有限责任公司4.2型式板式4.3型号4.4基材不锈钢网4.5活性化学成份TiO2、V2O5，MoO34.6催化剂单元孔数-4.7节距(pitch)Mm74.8孔径

10、Mm7.14.9壁厚外壁厚t1Mm0.8内壁厚t2Mm4.10催化剂空隙率%874.11催化剂比表面积m2/m3291.84.12前端硬化长度mm204.13催化剂单元尺寸(长宽高)mmmmmm4644646004.14初始催化剂体积(单个反应器/单机组)m3/m3266.5/532.84.153台锅炉催化剂体积总用量m31598.45催化剂模块参数5.1每个模块包含单元数量个165.2每一单元尺寸mmmmmm4644646005.3每个模块的尺寸(长宽高)mmmmmm188295414205.4每个模块的重量Kg11105.5模块外壳材料碳钢6反应器参数6.1每台锅炉反应器数量26.2催化剂

11、层数层3（初装）+1（预留）6.3催化剂模块布置方式块4x11*6.4每层催化剂模块数量(单台反应器)块446.5每个反应器模块数量块1326.6每台锅炉催化剂模块数量块3967设计保证值7.1初始脱硝效率%86.77.224000h(3年)后脱硝效率86.77.3NOx Outletmg/Nm31607.4NH3逃逸率ppmvdc37.5SO2/SO3转化率17.6每层催化剂的压降Pa156.77.7催化剂总压降Pa4707.8催化剂化学使用寿命小时240007.9催化剂机械寿命年107.10烟气线速度催化剂入口处m/s5.0催化剂通道内m/s5.77.14烟气空间速度SV1/hour189

12、77.15面积速度AVNm/hour6.57.16测试块类型平板催化剂每片单板均可作测试块数量(每层/单反应器/机组)8设计温度参数8.1设计使用温度4008.2允许使用温度范围(min/max)/333/4208.3允许最高使用温度(连续运行5小时)4508.4运行温度变化速率/min=20/min,温度低于150时；=50/min,温度高于150时9SCR入口分布条件9.1速度分布偏差C.V.15%9.2温度分布偏差59.3NH3/NOx 摩尔比分布偏差C.V.5%9.4烟气入射催化剂模块角度(与垂直方向的夹角)109.5飞灰分布偏差：%20%3.烟气系统烟道设计压力为5800Pa（同锅炉

13、设计压力），设计温度400，材质采用Q345，烟道壁厚6mm。烟道内烟气流速按15.0m/s设计。SCR入口烟道截面尺寸为230011000mm，SCR出口烟道截面尺寸为230011000mm。在外削角急转弯头、变截面收缩急转弯头处，设置导流板，导流板材质为Q345。烟道补偿器：在反应器入口、反应器出口及SCR出口分别设置补偿器，吸收轴向和径向位移，补偿器采用非金属补偿器。4.稀释风机利用稀释风机供应的空气将气氨稀释成氨体积含量小于5%的混合气体，经由氨喷射装置进入烟道参与脱硝反应。稀释风机出力按稀释氨气到5%浓度所需空气量设计，并留有10%的余量。压头根据稀释风系统阻力选取，并留有20%的余

14、量。稀释风机选用离心风机，每台炉设置3台稀释风机，两用一备。流量6546Nm3/h，全压7000Pa。具体参数如下：序号项目单位参数备注1风机型号9-265.4A离心式2数量台3每台机组二运一备3流量Nm3/h65464全压升Pa70005轴功率KW186电机型号Y180M-27电机功率KW228电机转速r/min29009防护等级IP5510电机转动方向从电机向风机方向看5.氨/空气混合器氨/空气混合器采用隔板式，在混合器内部设置有5片隔板，可确保氨气和空气混合均匀。氨/空气混合器的尺寸根据氨气和空气的流量确定，本工程氨/空气混合器选用直径DN500，长度2000mm。6.氨喷射格栅（AIG

15、）氨喷射格栅确保氨空混合气均匀喷入烟气的关键装置，采用分区结构型式，由喷射管组成，每根喷射管设置有6个喷嘴，每2根喷射管组成1个区域，每个区域的喷射流量可通过安装在分配管上的手动调节阀控制。氨喷射格栅布置在垂直烟道上，每台炉设置2套。氨喷射格栅的关键参数是混合距离（AIG到顶层催化剂的距离，L）和喷嘴间距(6个喷嘴组成区域的当量直径，D)，要确保L/D大于20。在氨喷射格栅设置一排混合管，混合管间距同喷嘴间距。混合管可促进氨气和烟气混合均匀。7.吹灰系统吹灰系统采用声波+蒸汽吹灰模式。每层催化剂层设置4台声波吹灰器，每台反应器共设置12台声波吹灰器，每台炉设置24台声波吹灰器。每台声波吹灰器每

16、10分钟吹灰10秒，每小时吹灰12次。每台声波吹灰器用压缩空气2.28Nm3/min（连续喷吹），每层2台声波吹灰器同时吹，瞬时最大耗气量为4.56Nm3/min，单台炉平均耗气量为1.22Nm3/min（含预留层）。为了稳定压力，每台炉设置杂用压缩空气储罐1台，储罐容积2m3。每层催化剂层设置3台蒸汽吹灰器，每台反应器共设置9台蒸汽吹灰器，每台炉设置18台蒸汽吹灰器。单台炉蒸汽吹灰瞬时最大消耗量为7t/h，平均消耗量为1.2t/h。声波吹灰器设备参数如下：序号项目名称数据1吹灰器本体1.1吹灰器型式声波吹灰器1.2吹灰器型号DC-751.3声波频率75HZ1.4声波强度147dB(距离喇叭口

17、1米处测)1.5每层催化剂吹灰器数41.6吹灰器数（每个机组三个机组）24/721.7一台声波吹灰器的吹灰范围（设计值）横向3-4.5米，轴向12m（超过该范围，请与GE或其分销商北京光耀环境工程有限公司核准）1.8喇叭材质A、B段为铸铁，C段为不锈钢，发生头为碳钢。1.9膜片材质钛金属1.10声波吹灰器到催化剂表面的距离，mm6101.11声波吹灰器入口压缩空气压力，bar 4.836.211.12单台工作时间，s10s1.13有效吹扫时间，s10s1.14间隔时间，s5901.15每次吹扫运行台数两台1.16空气耗量，L/s（单个吹灰器）19-381.17瞬时最大空气耗量，Nm3/s0.0

18、76(2台同时发生的瞬间流量)1.18平均耗气量，Nm3/h（单台炉）72.96（三层）109.44（四层）2管路系统2.1阀门普通气路承压阀门（设计压力不小于1.0MPa）2.2管道普通气路承压管道(设计压力不小于1.0MPa）3电控系统脱硝DCS杂用空气罐参数如下：序号项目单位技术参数备注1型式圆筒立式2设备台数台33设备直径mm12004设计年限年305腐蚀余量mm2.06桶体壁厚mm87封头壁厚mm88设计压力MPa19工作压力MPa0.710设计温度5011工作温度环境温度12筒体高度mm140013储存介质空气14介质密度Kg/m315设计容积m3216设备荷重kg68017总高度

19、mm252518设备本体材质Q345R19保温厚度mm80蒸汽吹灰器设备参数如下：序号项目名称数据1吹灰器本体蒸汽吹灰器1.1吹灰器型式半伸缩耙式1.2吹灰器型号HXP-51.3每层催化剂吹灰器数31.4靶子数（单台吹灰器）31.5靶子宽度3480mm1.6吹灰母管管径及材质108X5，材质20#1.7靶子行程长度，m2.71.8喷嘴数/每耙271.9喷嘴1.9.1尺寸，mm5 1.9.2喷嘴材质1Cr18Ni9Ti1.9.3喷嘴型式文丘里1.9.4喷嘴供货厂家湖北华信1.9.5单个喷嘴覆盖面积，m20.0151661.10吹灰器到催化剂表面的距离，mm5001.11喷嘴出口蒸汽压力，bar

20、g51.12催化剂表面蒸汽压力，bar g4.54.71.13行进速度，m/min0.91.14转速，rpm不旋转1.15单台工作时间，s3751.16有效吹扫时间，s3551.17有效吹扫范围，m2垂直向下1.5M1.18蒸汽耗量，Kg/s（单个喷嘴）0.0131.19蒸汽耗量，Kg/s（单台吹灰器）1.0541.20吹灰方式单台逐个吹扫2电机型号Y90L-43电机生产厂家广东江晟4电机轴功率5电机功率1.5KW，380V6管路系统见管道清单7空气清扫系统空气阀进气 负压第二节 稀释风机2.1 稀释风机启动前的检查和准备1. 检查稀释风机及其系统检修工作结束，临时安全措施拆除，现场清洁无杂物

21、，有关工作票已终结。2. 检查稀释风机、轴承座、电机地脚螺栓紧固无松动，联轴器防护罩完整牢固。3. 检查各轴承油位在1/22/3之间，油质清澈，无乳化、渗漏。4. 检查稀释风机入口滤网清洁无杂物，完整无缺损。5. 检查稀释风机电机电源接线牢固、无松动，外壳接地线良好，无断线、松脱现象。6. 检查稀释风机入口挡板操作灵活无卡涩，就地与画面开度显示一致。7. 检查稀释风机系统各种测量仪表、控制系统投入正常且显示正确。8. 检查气氨与空气混合器完整无损，气氨喷射格栅手动蝶阀开度在预定位。9. 检查仪用压缩空气压力在0.50.8MPa之间。2.2 稀释风机的启动（以A稀释风机为例）1. 稀释风机应在启

22、动风烟系统之前投入运行。2. 脱硝稀释风机允许启动条件：A稀释风机（20HSG11AN001）无故障信号。3. 当A稀释风机启动条件满足后，在稀释风机画面上点出A稀释风机（20HSG11AN001）电机操作块，点击启动按钮，启动稀释风机（20HSG11AN001）。4. 开启A稀释风机（20HSG11 AN001）出口挡板（20HSG11AA002）。5. 开启稀释风机入口挡板（20HSG11AA101），检查稀释风压6KPa，稀释风流量4000Nm3/h （64006900Nm3/h）。2.3稀释风机的正常运行维护1. 正常情况下，A、C稀释风机运行， B稀释风机备用良好。2. 检查运行稀释

23、风机出口挡板全开，运行声音平稳且无异音；各地脚螺丝牢固无松动；联轴器防护罩完整牢固；电机外壳接地线连接牢固，无松脱、断线现象。3. 检查稀释风机各轴承油位在1/22/3之间，油质清澈，无乳化、渗漏现象。4. 检查稀释风机入口滤网清洁无杂物，完整无破损。5. 检查运行稀释风机电流稳定，在3336A之间。6. 正常运行时，稀释风压大于6KPa，稀释流量4000Nm3/h(64006900 Nm3/h)，确保气氨稀释后的浓度5%。7. 检查备用稀释风机出口逆止门关闭，风机无倒转现象。2.4稀释风机停运（以A稀释风机为例）1. 当脱硝系统气氨停止喷射后，待风烟系统停运后，可将稀释风机停运。2. 锅炉运

24、行期间，停止气氨喷射时，无异常情况应继续保持稀释风机运行。3. 停运时，应先停止气氨喷射，继续吹扫5min。解除B稀释风机联锁子回路，关闭A稀释风机入口挡板（20HSG11AA101），点出A稀释风机（20HSG11AN001）电机操作块，点击停止按钮，停运A稀释风机（20HSG11AN001）。4. 当稀释风机停运后，关闭A稀释风机出口挡板（20HSG11AA002）。2.5稀释风机的联锁保护1. A稀释风机（20HSG11AN001）自动停：（OR）1） 稀释风机A故障；或2） 稀释空气流量低低（21HSG10CF101、22HSG10CF101）3600m3/h（AND）稀释风机B已运行

25、。2. B稀释风机（20HSG12AN001）自动停：（OR）1） 稀释风机B故障；或2） 稀释空气流量低低（21HSG10CF101、22HSG10CF101）3600m3/h（AND）稀释风机AC已运行。3. C稀释风机（20HSG13AN001）自动停：（OR）1） 稀释风机C故障；或2） 稀释空气流量低低（21HSG10CF101、22HSG10CF101）3600 m3/h（AND）稀释风机B已运行。第三节 SCR脱硝吹灰系统3.1 SCR脱硝吹灰系统投运前的检查1. 检查吹灰系统的检修工作结束，临时安全措施已拆除，现场清洁无杂物，工作票已终结。2. 各吹灰器外壳护罩完整，枪管完好无

26、变形、无破损，跑道清洁无积灰，驱动齿轮与传动齿啮合紧密，阀门开启机构连接牢固可靠。3. 各电动门、气动门及减压阀试验正常，安全阀已校验合格，吹灰管路各阀门位置正确。4. 检查各吹灰器驱动电机完好，电缆完好无破损。5. 检查系统各测量管线、仪表一次门开启，显示正确。6. 检查控制盘电源正常，各仪表、指示灯投入且指示正确。7. 检查吹灰画面系统各参数显示正常，与就地相符，无异常报警。8. 吹灰器各项保护正常并投入，各热工报警和机械定值经校验合格。9. 就地检查各手动门已开启，电动门已送电、气动门仪用压缩空气投入，压力0.50.8MPa，声波吹灰杂用压缩空气罐压力为0.620.8MPa。3.2吹灰系统的运行原则1. 脱硝吹灰系统有蒸汽吹灰枪和声波吹灰器两种设备，采用以上设备吹灰时顺序都应按烟气流动的方向进行，即先吹上层再吹下层。2. 正常情况下，声波吹灰器采用连续吹灰方式，蒸汽吹灰枪根据积灰等情况投入运行。