MW机组脱硝运行标准规范.docx

1、MW机组脱硝运行标准规范华能威海电厂企业标准320MW机组脱硝运行规程20131112发布20131118实施华能威海电厂前 言本标准根据电厂标准化工作要求，为适应电厂现代化管理和发展的需要，规范发电厂生产设备运行管理工作，不断提高电厂的安全运行水平，特编制320MW机组脱硝氨站运行规程。由于实际经验有限、资料缺乏、在编写过程中难免有不足之处，规程中涉及到的有关参数暂时借鉴于其他厂同类型机组，仅供参考，在今后工作中不断总结经验，得以进一步完善。本标准于2013年11月首次发布。本标准由华能威海发电有限责任公司环保部提出并归口管理。本标准由华能威海发电有限责任公司标准化委员会批准。本规程起草单位

2、：华能威海发电有限责任公司环保部。本规程主要起草人：朱栓来本规程修改人： 宋恩众本规程初审人： 邵正波本规程审核人： 吴建国 本规程批准人： 目录第一章脱硝设备规范 4第二章脱硝氨站概述 9第三章气氨的制备供应及停运15第四章氨站的运行维护16第五章主要控制参数17第六章氨站卸氨操作19第七章供氨系统异常及处理方法 25第八章SCR系统操作程序 25320MW机组脱硝运行规程第一章脱硝设备规范1.概述华能威海电厂二期#3、4锅炉烟气脱硝系统，采用先进的脱硝工艺选择性催化还原法（SCR法）去除烟气中的NOx。系统按入口NOx浓度400mg/Nm3、处理100%烟气量及最终NOx排放浓度为80 m

3、g/Nm3进行设计。每台锅炉设置两个SCR反应器，反应器采用高灰型工艺布置（即反应器布置在锅炉省煤器与空预器之间），不设省煤器调温旁路和反应器旁路。催化剂按“21”模式布置，备用层在最下层，脱硝装置设有半伸缩耙式蒸汽吹灰器和声波吹灰器相结合的吹灰系统。采用液氨法制备脱硝还原剂，二期、三期机组共用还原剂公用系统，在三期氨区基础上进行扩建。脱硝系统采用集中控制方式。SCR反应器区（含催化剂吹灰）的控制及监视纳入主机DCS系统，新增机柜布置在单元机组电子设备间；新增氨区设备控制纳入三期主机公用系统DCS，作为主机公用系统DCS的远程控制站，机柜布置在原三期氨区电子设备间。脱硝系统的火灾报警和消防控制

4、、接地、避雷系统等均作为子系统纳入电厂现有系统。氨区系统包括液氨卸料压缩机、液氨储罐、液氨供应泵、液氨蒸发器、氨气缓冲槽、氨气稀释槽、废水池及废水泵等。液氨通过液氨槽车运至液氨储存区，通过卸氨压缩机将液氨储罐中的气氨压缩后送入液氨槽车，利用压差将槽车中的液氨输送到液氨储罐；液氨利用压差或氨液泵(环境温度小于5)经蒸发器加热成气氨后进入氨气缓冲罐，气氨经稀释风机稀释后，经过喷氨格栅进入两个SCR反应器。从锅炉省煤器出来的烟气，与喷氨格栅喷入的5%气氨的稀释空气在进口烟道充分混合后从上部进入反应器，在催化剂作用下，NOx与NH3进行还原反应生成N2和H2O，反应后的烟气进入空预器。2.脱硝工艺的原

5、理SCR脱硝技术是指在催化剂的作用下，还原剂（NH3）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的NOx。 选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。在催化剂表面发生的主反应：4 NO + 4 NH3 + O2 - 4 N2 + 6 H2O6 NO2 + 8 NH3 + O2 - 7 N2 + 12 H2O同时发生的副反应：2SO2 + O2 -2SO3NH3 SO3 H2O - NH4HSO42NH3 SO3 H2O - （NH4）2SO4在脱硝反应中，没有参加反应的氨（NH3）称为氨逃逸。逃逸的氨（NH3）随经过了脱硝反应的净烟气通过出口烟

6、道进入下游（沿烟气流动方向）的空气预热器中，在空预器的低温段区域与烟气中的SO3 反应生成硫酸氢铵。硫酸氢铵是一种粘性物质，将粘着在空气预热器的换热元件表面，并吸附烟气中的烟尘，堵塞和腐蚀空气预热器。为此，必须控制 SCR 脱硝装置氨的逃逸率，本工程控制氨的逃逸率3ppm。3.设备规范3.1燃煤特性我厂#3、4锅炉设计燃用蒙西烟煤，煤质资料具体煤质分析数据见表3-1。表3-1煤质分析数据检测项目符号单位煤质1煤质2全水分Mt%11.316.0空气干燥基水分Mad%7.6111.46收到基灰分Aar%22.7215.44干燥无灰基挥发分Vdaf%39.7641.98收到基碳Car%52.1053

7、.10收到基氢Har%3.733.55收到基氮Nar%0.810.96收到基氧Oar%8.8110.53全硫St,ar%0.530.42收到基高位发热量Qgr,v,arMJ/kg20.6120.76收到基低位发热量Qnet,v,arMJ/kg19.5819.66煤中氟F arg/g99125煤中氯Cl ar%0.0100.005煤中砷As ar%0.00120.0010煤中铅Pb arg/g2112煤中汞Hg arg/g0.200.143.2灰的成分分析，如表3-2表3-2灰的成分分析检测项目符号单位煤质1煤质2煤灰中二氧化硅SiO2%50.2456.27煤灰中三氧化二铝Al2O3%33.38

8、24.75煤灰中三氧化二铁Fe2O3%4.906.02煤灰中氧化钙CaO%4.304.13煤灰中氧化镁MgO%0.770.91煤灰中氧化钠Na2O%0.561.00煤灰中氧化钾K2O%1.090.95煤灰中二氧化钛TiO2%1.461.19煤灰中三氧化硫SO3%2.554.20煤灰中二氧化锰MnO2%0.0160.0233.3SCR 入口烟气参数，如表3-3表3-3入口烟气参数项目内容单位数据备注ECO出口烟风参数机组负荷MW320额定负荷O2%3.65湿基CO2%13.72湿基湿度%8.73湿基N2%73.89湿基湿烟气量Nm3/h943186湿基烟气温度332378150320MW全负荷范

9、围静压Pa-1100SCR入口污染物浓度基准NOx浓度mg/Nm3400SO26%O2，干基L/L1414按校核煤质硫含量1.49%SO36%O2，干基L/L11炉内SO2/SO3转化率约0.8%飞灰浓度g/Nm327.9煤中灰含量22.72%3.4SCR脱硝系统设计参数，如表3-4。表3-4 SCR脱硝系统设计参数序号项目内容单位数值备注1湿烟气参数机组负荷MW320额定负荷湿烟气量Nm3/h943186湿基湿度%8.73湿基O2%3.65湿基N2%73.89湿基CO2%13.72湿基SO26%O2L/L1414飞灰含量 6%O2g/Nm327.9烟气温度332-3782性能指标SCR出口N

10、Ox 6%O2mg/Nm380NH3逃逸浓度ppm3脱硝效率%81.2SO2/SO3转化率%1整体系统阻力Pa850扣除催化剂后的系统阻力Pa450烟气温降33物料平衡计算（单台炉）SCR化学当量比-0.815SCR减排NOxkg/h312.3液氨耗量kg/h123.5液氨蒸发用蒸汽耗量kg/h2000.8MPaG蒸汽吹灰蒸汽耗量(每天吹3次，按24小时平均计)t/h0.85稀释风量Nm3/h3091仪用压缩空气量Nm3/h35声波吹灰器压缩空气Nm3/h36.48杂用压缩空气Nm3/h生活水（0.20.3MPa）t/h0.08消防水（1.0MPa）t/h100氨储槽紧急洒水耗量3.5催化剂设

11、计参数表，如表3-5。表3-5催化剂主要性能参数表序号技术参数单位数据备注1制造商2型式蜂窝式3型号2020孔4基材TiO25活性化学成份V2O5,WO36反应器内催化剂层数（初始/将来）2/37每层催化剂模块数量408模块类型9每个模块的尺寸（长宽高）mmm1.910.971.110每个模块的重量kg100011每个模块的表面积m212节距mmmm7.613壁厚mm114催化剂比表面积m2/ m3469.315催化剂体积密度g/c m355016催化剂空隙率%77.417模块外壳材料18每个模块包含小块数量7219每一小块尺寸mmmmmm15015077020设计使用温度21允许使用温度范围

12、（min/max）/300-42022运行温度变化速率/min1223在允许最低、最高使用温度范围内时，催化剂化学使用寿命小时2400024催化剂机械寿命小时8000025初始催化剂体积（单个反应器/单机组）m3/ m3122/24426备用层催化剂体积（单个反应器/单机组）m3/ m327烟气空间速度1/h28面积速度m/h29烟气线速度反应器内m/s4.66催化剂内m/s6.4830测试块类型数量（每层/单反应器/机组）31初始脱硝效率%8132其它技术参数（如果有）催化剂由电厂根据实际反应器大小选型，并满足最终脱硝效率要求。第二章脱硝氨站概述1氨的制备及其供应系统安全要求1.1液氨的储罐

13、和氨站的设计满足国家对此类危险品罐区的有关规定。液氨具有一定的腐蚀性，在材料、设备存在一定的应力情况下，可能造成应力腐蚀开裂；液氨容器除按一般压力容器规范和标准设计制造外，应注意选用合适的材料；1.2氨的供应量能满足锅炉不同负荷的要求，调节方便灵活，可靠；1.3存氨罐与其他设备、厂房等要有一定的安全防火、防爆距离，并在适当位置设置室外防火栓，设有防雷、防静电接地装置；1.4氨存储、供应系统相关管道、阀门、法兰、仪表、泵等设备选择时，其必须满足抗腐蚀要求，采用防腐材料；1.5氨液泄漏处及氨罐区域应装有氨气泄漏检测报警系统；1.6系统的卸料压缩机、储氨罐、氨气蒸发槽、氨气缓冲槽及氨输送管道等都备应

14、有氮气吹扫系统，防止泄漏氨气和空气混合发生爆炸；1.7氨存储和供应系统应配有良好的控制系统，在发生危险时，可远程操作。2 氨站系统简介 #3、4机组共用一套液氨储存与供应系统，外购液氨通过液氨槽车运至液氨储存区，通过往复式卸氨压缩机（2台一运一备）将液氨储罐（2台）中的气氨压缩后送入液氨槽车，利用压差将液氨槽车中的液氨输送到液氨储罐中；液氨靠液氨自身压力或采用液氨供应泵（2台一运一备）进入液氨蒸发器（2个）蒸发成气氨后进入气氨缓冲罐（2台），供机组使用。氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气稀释槽中，经水的吸收排入废水池，再经由废水泵送至废水处理系统处理。3主要设备简介3.1卸料压缩机我厂选择的卸料

15、压缩机能满足各种条件下的要求。卸料压缩机抽取储氨罐中的氨气，经压缩后将槽车的液氨压入液氨储罐中。调整压缩机排气量时，要考虑到储氨罐内液氨的饱和蒸汽压、液氨卸车流量、液氨管道阻力及卸氨时气候温度等。卸料压缩机一运一备，每次卸氨时间为90分钟左右。3.2储氨罐(两个储氨罐)共设置2座65m3液氨储罐，液氨储总量量约79t。二期氨耗量为123.5*2kg/h。现有液氨储罐可满足2台机组13.3天用量（日利用小时按24h计）。储槽上应安装有超流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀为储槽液氨泄漏保护所用。储槽还装有温度计、压力表、液位计和相应的变送器将信号送到脱硝控制系统，当储槽内温度或压力高时报警。储槽应有

16、防太阳辐射措施，四周安装有工业水喷淋管线及喷嘴，当储槽槽体温度过高时自动淋水装置启动，对槽体自动喷淋减温；当有微量氨气泄露时也可启动自动淋水装置，对氨气进行吸收，控制氨气污染。氨罐不设隔热或冷却装置，液氨储存温度当按照50考虑。液氨储罐的单罐储存容积小于100立方米时，采用卧式储罐。液氨储罐设钢结构轻型遮阳棚，棚顶避免采用封闭形上凹结构，避免氨气聚集。液氨罐区设围堤，围堤的高度不高于 0.6 m（以围堤内的地面计），围堤内的有效容量不小于罐区内一个最大液氨储罐容量的 25 %。液氨储罐的外壁与围堤内堤脚线之间的距离不小于 2 m。围堤内有排水沟，排水沟设格栅和排水阀门。 围堤内的地面坡向排水沟

17、，坡度不小于 0.3 %。3.3液氨蒸发槽液氨蒸发采用蒸汽加热，蒸汽走盘管加热蒸发槽内部介质（乙二醇），以提高介质温度，利用介质温度加热盘管内的液氨。蒸发槽上装有压力控制阀将氨气压力控制在一定范围，当出口压力达到过高时，则切断液氨进料。在氨气出口管线上装有温度检测器，当温度过低时切断液氨，并自动打开蒸汽阀，对液氨进行加热，当温度达到80度时，自动关断蒸汽阀，停止加热，使氨气至缓冲槽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。液氨蒸发槽按照在BMCR工况下2100容量设计。液氨蒸发槽一运一备。3.4氨气缓冲槽（氨气积压器）从蒸发槽蒸发的氨气流进入氨气缓冲槽，通过调压阀减压成一

18、定压力，再通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统。液氨缓冲槽能满足为SCR系统供应稳定的氨气，避免受蒸发槽操作不稳定所影响。缓冲槽上也设置有安全阀保护设备。3.5液氨输送泵设置2台液氨输送泵（输送能力1m3/h，功率：1.5kw）将液氨从氨储存罐输送至氨蒸发器。液氨输送泵一用一备。3.6氨气稀释槽氨气稀释槽为一定容积水槽，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槽侧进水。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气。4. 液氨品质参数液氨的性质类似液化烃，气氨的火灾危险类别属乙类气体。在常温下压力较高，

19、挥发度大，毒性程度为中度危害。液氨的主要杂质由水、油和不凝性气体组成，密度618kg/m3（15）。标准状态下，其密度为0.771kg/m3，常压下的沸点为-33.41，临界温度为132.5，临界压力为11.48MPa，常温下应在压力容器内一定压力下储存。在常温常压下1体积水能溶解900体积氨，溶有氨的水溶液称为氨水，呈弱碱性。氨气与空气或氧气混合能形成爆鸣性气体，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，爆炸下限为15.7%，爆炸上限为25.4%，引燃温度为651。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重量法水分%油含量mg/kg重量法铁含量mg/kg红外光谱法密度kg/L

20、0.61825时压力MPa1.6沸点标准大气压5 主要设备规范序号项 目 名 称单 位数 据1还原剂制备及供应系统(纯氨)（1）卸料压缩机型号D491AM3FBBNSNN-108数量台2处理介质氨气容积流量m3/min10进气压力MPa16排气压力MPa24进气温度40排气温度177额定功率KW11电源V/ph/Hz380/3/50（2）储氨罐编号R13-146数量台2容积m3/罐65设计压力MPa2.16设计温度-19/50工作温度40最高允许工作压力MPa2.25主体材料Q345R（3）液氨气化器型号LSW-NH3-300数量台2汽化能力kg/hr/台300(液氨)加热方式：蒸汽加热液氨管

21、程：（介质：液氨）液氨管程设计压力MPa2.16液氨管程工作压力MPa1.6液氨管程设计温度90液氨管程工作温度-1580蒸汽管程：（介质：蒸汽）蒸汽管程设计压力MPa1.0蒸汽管程工作压力MPa0.8蒸汽管程设计温度280蒸汽管程工作温度260本体壳程：（介质：乙二醇）本体壳程设计压力MPa0.09本体壳程工作压力MPa常压本体壳程设计温度90本体壳程工作温度80（4）氨气稀释槽型号1600 ，H3500数量台1设计温度60设计压力MPa0.25容积m38材料20R正火（5）氨气缓冲罐编号R13-148数量台2容积m35设计压力MPa0.6工作压力MPa0.4设计温度-20/50（6）液氨供

22、应泵台2型号N74-212HBM-40-25-200系统压力MPa0.2流量Qm3/h/台1.0扬程Hm40功率N kw3.7电源V/ph/Hz380/3/50(7)压缩空气罐编号R13-151容积M32.0设计压力MPa1.0工作压力MPa0.8设计温度-20/50主体材料S30408（8）氨气泄漏检测器型号数量6套（9）废水泵型号液下，不锈钢数量台2扬程m50功率kw2.5流量m3/h/台12（10）稀释风机（单台机组）数量台3型号流量Nm3/h/台1700压头Pa/台6000电机功率KW7.5第三章 气氨的制备供应及停运第一节 气氨的制备供应1.气氨制备供应前的设备检查及准备工作1.1就

23、地检查气氨制备及供应系统有关检修工作结束，临时安全措施拆除，现场清洁无杂物，工作票已终结；1.2检查液氨储罐备用良好，温度33，液位在300mm2400mm之间，压力在0.251.6 MPa之间；1.3检查液氨蒸发器备用良好，且已注入质量合格的加热介质且液位正常；1.4检查液氨蒸发器加热蒸汽压力、温度正常；1.5检查气氨缓冲罐备用良好；1.6检查氨气稀释槽、废水池备用良好，蒸汽、工业水供应正常；1.7液氨储罐安全阀、液氨蒸发器安全阀、气氨缓冲罐安全阀已校验合格，投运正常；1.8检查氮气系统连接完好，供应充足；1.9检查气氨制备及供应系统的相关测点，表计均已投运，且显示正确； 1.10.检查仪用

24、压缩空气压力在0.60.8MPa范围；1.11.就地氨气泄漏检测装置显示正常，无异常报警；1.12检查各气动门开关位置和就地一致；1.13检查#3机/#4机组气氨供应手动门已开启；1.14检查氨/空气混合器入口调阀前、后手动门已开启；1.15检查脱销反应器气氨喷射系统各分配手动门已开启（共32个）。1.16初次或检修后投运，需用氮气对液氨蒸发器、气氨缓冲罐及其连接管道进行加压和吹扫，以便排出系统内的空气和校验系统的严密性，通过各管路的排放阀排放，分段进行，反复进行，直至合格。2.气氨制备供应2.1开启液氨储罐液氨出口手动门；2.2开启液氨储罐液氨出口气动阀；2.3开启液氨蒸发器疏水门；2.4缓

25、慢开启液氨蒸发器供汽总门，预暖后全开；2.5手动缓慢开启液氨蒸发器蒸汽调阀，控制加热介质温升率，防止系统产生振动；2.6设定加热介质温度为80，将液氨蒸发器蒸汽调阀投自动；2.7液氨蒸发器内加热介质温度升至80时：2.7.1开启液氨蒸发器入口手动门；2.7.2开启液氨蒸发器入口调节阀至一定开度，并将其投入连锁；2.7.3开启液氨蒸发器出口手动门；2.7.4开启气氨缓冲罐入口手动门。2.8缓冲罐压力上升约0.2MPa时：2.8.1开启气氨缓冲罐出口压力调阀的前手动门和后手动门；2.8.2开启气氨缓冲罐出口压力调阀，设定液氨蒸发器出口压力调阀压力为0.2MPa，并将其投自动。第二节氨站系统停运1正常停运1.1关闭液氨储罐出口气动门；1.2将液氨蒸发器入口关断阀连锁解除，关闭液氨蒸发器入口关断阀；1.3 继续加热液氨蒸发器数分钟，然后手动逐渐关小液氨蒸发器蒸汽调阀，直到完全关闭；1.