锅炉烟气脱硝系统的运行规程.docx
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锅炉烟气脱硝系统的运行规程.docx
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锅炉烟气脱硝系统的运行规程
1烟气脱硝系统技术规范
序号
项目名称
单位
数据
1
入口烟气参数
1.1
入口处烟气成份
CO2
Vol%-wet
14.12744
O2
Vol%-wet
3.99
N2
Vol%-wet
75.14
H2O
Vol%
6.696
NOx(标态、干基、6%O2)
Vol.ppm
316.5
SOx(标态、干基、6%O2)
Vol.ppm
475.3
SO2(标态、干基、6%O2)
Vol.ppm
469.1
粉尘浓度(标态、干基、6%O2)
g/Nm3
20
1.2
入口处污染物浓度(6%O2,标态,湿基)
NOx
mg/Nm3
650
SO2
mg/Nm3
1340.4
粉尘浓度
g/Nm3
20
2
一般数据
总压损(含尘运行)
Pa
948
催化剂(二层)
Pa
462
全部烟道
Pa
486
NH3/NOx
=
mol/mol
0.9095
NOx脱除率(性能验收期间)
%94*70
单层催化剂投运NOx脱除率
%
45
NOx脱除率
%
90%
-装置可用率
%
不少于98%
3
SCR出口污染物浓度(6%O2,标态,干基)
-NOx
mg/Nm3
65
-SO2
mg/Nm3
1327
-SO3
mg/Nm3
36.8
-HCl以Cl表示
mg/Nm3
/
-HF以F表示
mg/Nm3
/
-烟尘
g/Nm3
<20
-NH3
ppm
3
4
脱硝设备
4.1
烟道
-设计压力
Pa
±8700
-运行温度
℃
400
-最大允许温度
℃
420
-烟气流速
m/s
<15
-灰尘积累的附加面荷载
KN/m2
1.5
-烟气阻力
Pa
486
-烟气流速
m/s
<15
4.2
反应器(每台炉)
-数量
个
2
-大小
m2
12.8L×12W×12.6H
-设计压力
Pa
-5980~+2050
-运行温度
℃
400
-最大允许温度
℃
420
-烟气流速
m/s
<6
-省煤器出口设计湿烟气量(设计煤种)
m3/h
5483891
-每台反应器催化剂体积
m3
313
-催化剂总体积
m3
626
-催化剂总表面积
m2
219100
-体积比表面积
m2/m3
350
-催化剂烟气流量比表面积
m2/m3/s
390
-灰尘积累的附加面荷载
KN/m2
1.5
-烟气阻力
Pa
560
-总重量
t
320
4.3
氨加入系统
-型式
网格式
-喷嘴数量
537/反应器
-管道材质
20G
4.4
催化剂
-型式
板式
-层数
2+1
-活性温度范围
300~450
-孔径(pitch)
6
-基材
不锈钢
单体长度
mm
605.5
开孔率
%
86
催化剂单元尺寸(L*W*H)
mm
464×464×618
催化剂模块尺寸(L*W*H)
mm
1881×948×1440
催化剂模块数量/层
78
活性物质
TiO2,V2O5等
催化剂化学寿命
小时
24000
催化剂机械寿命
小时
48000
每个模块的重量(包括催化剂)
Kg
1300
-加装附加层年数及催化剂数量
h/m3
24000/313
-加装附加层所需时间
天
10
-加装附加层到第一次更换催化剂时间
年
14(预计)
-更换一层催化剂所需时间
天
10
-烟气流速
m/s
5.8
5
脱硝剂制备及供应系统
5.1
氮气压缩机(共2台)
型号
ZW-0.52/12.7-14.7
流量
m3/h
0.52
吸气压力
Mpa
1.27
排气压力
Mpa
1.47
转速
r/min
500
生产厂家
蚌埠市鸿申特种气体压缩机厂
5.2
氨储罐
设备尺寸规格
mm
3600×14976×26
容积
m3
144.5
最高工作压力
Mpa
1.97
5.3
液氨蒸发器
设备尺寸规格
mm
295.3×2673
换热面积
m3
7.47
拆流板间距
mm
223
最高工作压力
Mpa
1.97
设计温度
℃
50/-20
蒸汽管最高工作压力
Mpa
1.31
5.4
氨缓冲罐
设备尺寸规格
mm
1800×3710×8
容积
m3
7.125
最高工作压力
Mpa
0.35
5.5
氨稀释槽
设备尺寸规格
mm
1500×5000×6
容积
m3
7.9
设计压力
常压
5.6
压缩空气罐
设备尺寸规格
mm
800×2060×6
容积
m3
0.637
设计压力
MPa
0.9
2SCR及氨制备系统启动检查项目
2.1检修工作结束,安全措施拆除,现场清洁,所有人孔关闭,工作票收回。
2.2检查所有管线上的隔离板,可能影响正常安全运行的临时支撑已拆除。
2.3确认所有的公用系统包括氨、杂用空气、仪用空气、氮气以及消防喷淋、稀释水等,能以足够的量和压力满足启动运行。
2.4确认所有阀门安装正确,尤其是关于流向,并调整到合适的行程。
当止回阀反向安装时,不仅不可能运行,而且可能发生事故。
因此,特别注意止回阀的正确安装。
2.5所有工艺连接应紧密无泄漏,万一氨泄露,在达到危险浓度之前很长一段时间,刺鼻的气味能使人警惕。
2.6系统投入前进行以下测试
2.6.1电缆连续性测试。
2.6.2电源和仪表电缆阻抗测试。
2.6.3氨,杂用空气和仪表空气管道泄漏测试。
2.6.4阀门全行程自由操作校核。
2.6.5确认所有仪表和控制回路(包括联锁系统)经测试后正确投入。
2.6.6烟气分析仪(NOx,O2,NH3)试验。
2.6.7流量、压力、温度变送器及料位就地指示器试验。
2.7查脱硝系统中氮气的输送管已安装连接完好,在长时间不运行或检修时,在重新使用前,所有氨管和设备必须用氮气吹扫,同时进行严密性检查。
氮气的吹扫压力是0.3~0.5MPa,吹扫2至3次就可以。
吹扫合格后,充氮手动门关闭,各排气门、排污门关闭。
2.8氨系统管道、容器分段置换时必须将其可靠隔断;然后开启排放阀将准备置换系统与稀释槽连通,泄压后关闭排放阀;充氮时,压力不得超过管道容器的正常工作压力,保持压力稳定几分钟后,开启排放阀,将气体排至稀释槽;重复几次,直至管道容器内部氨气、空气浓度合格。
3SCR系统的启停维护
3.1SCR系统投运规定
3.1.1SCR反应器入口烟温大于305℃。
3.1.2消防水系统已投运正常。
3.2SCR系统投运前检查
3.2.1按照SCR及氨制备系统启动检查项目进行启动前检查。
3.2.2清洁进出口烟道和SCR反应器。
3.2.3确认催化剂周围密封板和导流板安装正确。
3.2.4确认氨喷淋喷嘴定位到烟气流向,并清洁、无堵塞。
禁止关闭单个氨/空气母管的手动调整阀,以防止氨/空气混合物管线包括蒸发器免受运行中的空气压力异常。
3.2.5在启动引风机时,开启稀释风机到氨/空气混合器空气管道入口总门,启动稀释风机;确认稀释风流量超过运行时的设计值;投入另一台稀释风机联锁。
3.2.6因需要花较长时间使烟气分析仪稳定,所以在开始氨喷淋之前1天,投入烟气分析仪。
3.3SCR喷氨系统的投运
3.3.1通知氨制备站运行人员投入氨蒸发缓存系统。
3.3.2SCR反应器喷氨系统启动顺序
1)确认烟气分析仪在工作;
2)确认氨储罐、蒸发器工作正常;
3)检查关闭氨管线上的排污和其它与大气相连通的阀门关闭;
4)确认注氨气动阀关闭,切换氨流量控制器至“手动”,并关闭氨流量控制阀;
5)在氨喷入SCR系统之前,检查氨喷淋格栅调整阀位置正确;
6)查喷林隔栅接临时压差计手动门关;
7)确认锅炉运行正常,SCR入口烟气温度高于305°C;
8)开启氨气流量控制阀前后手动门;
9)开启氨/空气混合器入口注氨气动门,逐渐开启氨气流量控制阀注入氨气;
10)确认氨设备和所有仪表准备就绪,氨气压力在设计值,开启#1/#2氨缓冲罐出口氨气气动截止门和手动门。
开启氨储罐至氨缓冲罐气动关断门和调整门,调整氨缓冲罐压力稳定在200KPa;
11)增加氨气流量达到设定的出口NOx,调节正常后,投入自动运行;
12)确认SCR系统运行稳定;
13)记录以下运行数据
NH3供应数据(压力,储罐料位等);
NH3喷入流量;
SCR反应器出入口NOx浓度;
SCR反应器出入口O2浓度;
SCR反应器出口NH3浓度;
SCR反应器烟气温度;
锅炉负荷。
3.4脱硝系统喷淋流量调节(以#1-NH3喷林流量控制阀为例)
3.4.1首先通过#1SCR反应器出﹑入口NOx/O2分析仪实测NOx含量,然后与反应器出口NOx含量设定值(可以手动设置)算出修正的氨气与NOx的摩尔比。
3.4.2然后通过锅炉总计空气流量(即烟气流量)算出右侧烟气流量中入口的NOx流量,并以锅炉负荷升降率作为前馈。
3.4.3右侧烟气流量中入口的NOx流量与算出修正的摩尔比相乘计算出所需NH3的流量,此时再以锅炉负荷升降率作为前馈相加算出最终需要的NH3流量。
3.4.4再根据实际控制阀前NH3的压力﹑流量﹑温度算出实际的NH3流量。
3.4.5最后用需要的NH3流量与实际的NH3流量比较,并通过PID计算出喷淋流量控制阀的累加开度,也可用切换块将PID切换至手动,手动设定氨气流量。
3.4.6以上的逻辑都以氨/空气混合器入口注氨气动门开启为前提,当氨/空气混合器入口注氨气动门完全关闭信号返回后,需要的NH3的流量直接被置为0,喷林流量控制阀开度也直接被置为0。
3.5SCR系统运行时调整注意事项
3.5.1检查反应器的压差,最大可允许压降是0.69KPa;检查SCR反应器吹灰系统运行正常,无报警。
3.5.2脱硝系统正常运行时,监视SCR反应器入口烟气温度在305℃~400℃范围。
3.5.3监视SCR反应器出入口分析仪的NH3/NOX摩尔比控制在0.9左右,如增加NH3流量而出口NOX含量未明显降低时,解列自动或增加出口NOX设定值,不得继续增加NH3流量。
3.5.4监视氨气流量控制阀动作正常,SCR反应器出口NOx含量在设定范围内和出口NH3含量≤3ppm。
3.5.5监视稀释风机入口调节挡板开度正常,氨流量最大时,氨/空气混合器出口氨含量不超过5%,否则应检查风机出力和入口调节挡板开度。
3.5.6监视空预器烟气出入口差压及其出口烟气温度变化,特别是在燃用高硫煤时,还应密切监视SCR出口氨含量以及脱硫装置入口SOX的变化情况,采用低氧燃烧方法(2~3%)、降低飞灰含碳量、控制氨逃逸率,避免硫酸氢氨盐和硫酸堵塞腐蚀空预。
3.5.7监视SCR出入口O2量变化情况,特别是烟温在400℃以上时,必须通过控制氨气流量来防止NH3氧化等副反应的发生。
3.5.8冬季低负荷时还应注意稀释风对烟温的影响。
3.5.9定期及在以下情况下,测量烟气粉尘浓度及粉尘中含碳量,防止可燃物沉积
1)在使用燃料变化时;
2)在锅炉燃烧工况变化时。
3.5.10每班至少一次就地巡视
1)检查烟道壳体温度是否过热;
2)检查是否有氨、稀释风、仪表空气或相关等流体泄漏;
3)应注意任何其它的异常现象。
3.6SCR系统运行时安全注意事项
3.6.1防止催化剂中毒:
禁止SCR上游产生有毒物质到SCR催化剂(Na,K,Si,As,P)。
3.6.2防止氨气氧化:
SCR投运注氨期间,禁止含有Pt(铂)、Pd(钯)、Rh(铑)、Ru(钌)、Os(锇)、Ir(铱)的气体或微粒,进入SCR催化剂,以防止对催化剂性能的不利影响。
3.6.3在所有条件下,催化剂必须尽可能保持干燥。
如果催化剂在安装,储存或实际运行中受潮,其性能将衰减。
3.6.4在运行和维护期间,为了人身安全和保护设备,禁止撤除任何联锁。
没有系统供应商的同意,不要改变联锁或报警的设定点。
3.6.5防止爆炸危险。
保持氨与空气的稀释率低于14%。
3.6.6SCR催化剂禁止曝露于烟气温度高于420℃,否则将导致催化剂加速衰减。
3.6.7锅炉运行期间禁止关闭氨喷淋格栅调整阀,以防止对应喷咀堵塞;氨喷淋格栅调整阀的开度影响氨气喷射的均匀性,因此只有在进行测试后方可操作。
3.6.8在氨系统运行或停运时,未确定氮气已经充分置换前,严禁开启氨系统管道容器上的对空排污阀,防止氨气泄漏污染空气,伤害人身。
3.7SCR反应器声波吹灰系统的运行
3.7.1下列情况下,SCR反应器声波吹灰系统连续运行
1)在风烟系统运行时;
2)在烟气流通时;
3)压降明显升高时(比规定高出约10—20%);
4)低负荷燃烧不稳定或有油枪运行时。
3.7.2吹灰次序应该是从上游到下游。
3.7.3吹灰投入方法
1)检查声波吹灰器压缩空气压力在0.45~0.6MPa;
2)查SCR声波吹灰器自动顺序控制条件满足(吹灰器电磁阀开启指令):
无MFT;
在自动位;
#1﹑#2﹑#3﹑#4﹑#6﹑#7﹑#8声波吹灰器电磁阀在自动。
3)顺控执行步骤:
A侧8各声波吹灰器分4组,#1、#2为第一组,#3、#4为第二组,#5、#6为第三组,#7、#8为第四组,第一组吹10秒,然后延时130秒,第二组吹10秒,以此类推,连续循环。
B侧不分组,#1吹300秒,然后延时30秒,#2吹300秒,以此类推,每2小时循环一次;
4)在顺控执行过程中,单个吹灰器退出自动,将不参加吹灰,其它吹灰器继续执行顺控;
5)顺控执行过程中发生MFT,延时600s,吹灰器退出顺控。
3.8SCR反应器灰斗空气喷嘴系统启动顺序
3.8.1查SCR反应器灰斗空气喷嘴系统自动顺序控制条件满足
1)无MFT;
2)A/B-#1﹑#2﹑#3﹑#4灰斗空气喷嘴阀在自动。
3.8.2A/B-1#﹑2#﹑3#﹑4#灰斗空气喷嘴阀每隔30s后逐一自动开启进行吹灰。
3.8.36h后进入下一次吹灰循环周期。
3.9SCR系统的停运
3.9.1正常停运SCR系统
1)在SCR入口烟温降至305℃时必须停止喷氨;
2)停止氨蒸发设备,关闭氨储罐至氨缓冲罐气动关断门;
3)关闭氨缓冲罐出口气动门;
4)解列氨/空气混合器入口流量调节阀自动,关闭;
5)关闭氨/空气混合器入口注氨气动门;
6)通过检查氨气流量、分析SCR出口烟气成分特别是氨气浓度,确定氨气确已完全切断;
7)声波吹灰器投入顺控,连续清灰直至脱硝催化剂冷却至50℃以下;
8)稀释空气风机保持运行,清洁氨/空气混合物,预防氨/空气混合物管线中烟气冷凝,直至引风机停运;
9)如催化剂需冷却到冷凝点和酸露点温度以下时,必须在干燥无酸的环境下。
3.9.2SCR系统事故跳闸
1)检查氨/空气混合器入口注氨气动门自动关闭;
2)确定氨气确已完全切断;
3)保持炉膛负压,保持稀释风机运行;
4)若锅炉MFT,必须通风吹扫,将残留氨气排出锅炉;
5)若引、送风机掉闸锅炉不能进行通风吹扫,应尽快进行自然通风,保持炉膛负压,直至将残留氨气全部排出锅炉;
6)禁止在这个阶段打开反应器上的人孔或观测孔,这会使外面的空气进入反应器,而使催化剂模块中的未完全燃烧颗粒发生火灾。
4SCR催化剂的运行和维护
4.1运行注意事项
4.1.1SCR管道系统、反应器及其他相关的设备都不能带有水分,雨水通过破裂烟道或开孔进入时,立即干燥催化剂。
4.1.2无论在任何锅炉负荷情况下,催化剂温度必须保持在最低喷氨温度310℃以上的时候才能进行喷氨。
在低于最低喷氨温度的情况下喷氨会造成硫酸盐和硝酸盐物质在下游设备上沉积。
4.1.3少量粘附的可燃物不会对催化剂产生影响。
催化剂表面粘附的可燃物的最大限度是4g碳/m2。
但必须做到以下几点
1)加强燃烧调整,避免不完全燃烧,避免大量的可燃物携带到SCR;
2)除了锅炉启动、停运和稳燃需要,不要连续单独运行油点火器;
3)投运油枪时,为使油雾最小,一旦点火失败后,立即停止点火器;
4)保持燃烧器适当的过量空气系数。
4.2非正常运行条件下脱硝催化剂的保护
4.2.1加速催化剂恶化的一些非正常条件
1)由于烟气流速和粉尘浓度超出设计值引起的侵蚀;
2)由于未预料到的燃料组分/附加物和未预料到的烟气组分引起的中毒;
3)长期储存催化剂,而未适当处置;
4)因曝露于非正常高温而引起的热损害。
4.2.2如果大量的可燃物粘附并积累在催化剂表面,并且在较高温度和足够的空气供应下逐渐氧化,温度提高损害催化剂:
a)催化剂粘附可燃物氧化的现象
1)SCR出口烟气含氧量因可燃物氧化不正常降低,停炉后烟气含氧量低于21%;
2)SCR烟气温度异常升高,或在停炉后不下降或甚至上升;
3)停炉后SCR出口NOx增加,大于0;同时SO2可能增加。
b)催化剂粘附可燃物的预防
1)如果锅炉或燃烧器跳闸,按锅炉规定通风吹扫5分钟以上,然后对催化剂进行声波吹灰。
如因燃烧不良造成锅炉灭火,应适当延长吹扫时间;
2)锅炉启、停过程中投油助燃或微油点火期间,为防止未燃尽可燃物沉积,必须用声波吹灰器连续清洁反应器;
3)加强燃烧调整,减少不完全燃烧产物。
c)如果在启动初期或停运过程或燃烧恶化停炉后,判断有大量的油雾产生并沉积到SCR催化剂,应采取以下措施
1)立即停止燃料燃烧,进行通风吹扫并让催化剂层冷却到50℃;
2)检查产生原因,并采取预防措施;
3)锅炉点火,逐渐提升SCR温度,蒸发粘附到催化剂上的油雾。
以45℃/h的速度提升SCR入口烟温,在150℃、200℃时各稳定2小时,在250℃、300℃时各稳定保持1小时,确认烟气温度和/或烟气特性(O2,NOx,CO,SOx,etc.)没有异常增加,然后进行下一步温度增加。
如果烟气温度突然升高,必须停止升温,保持温度恒定,直到温度稳定,CO含量下降,方可继续升高烟温。
d)判断催化剂沉积可燃物已发生自燃处理措施
1)立即切断氨气,停炉;
2)确保关闭所有挡板门,密闭锅炉,不使空气进入SCR;
3)在足够冷却催化剂后,再进入催化剂反应器内检查。
4.2.3如锅炉发生泄漏,催化剂受潮的处理措施
1)停止向SCR系统喷氨;
2)立即停止锅炉;
3)应尽快降压放水,启动引风机对催化剂进行通风干燥;
4)排出烟道内积水,防止SCR催化剂受浸泡;
5)锅炉应强制冷却到烟气温度120℃;此后,自然冷却,防止蒸汽在SCR催化剂上冷凝;
6)在完全冷却到低于50℃时,目视检查SCR催化剂。
4.3长期停运注意事项
4.3.1催化剂必须真空清洗去除所有积灰、松散保温和锈斑,催化剂上下两侧都要清洗。
4.3.2用干燥无酸空气替换原有烟气净化催化剂床层,防止催化剂表面湿气冷凝。
4.3.3要避免任何水分进入到催化剂。
4.4故障处理
问题
原因
措施
脱硝效率低
即使流量控制阀全开,氨量不够。
检查氨泄漏.
检查氨气供应压力
检查管线堵塞及手动阀开度
检查氨流量计及相关控制器
出口NOx设定值太高
检查氨泄漏.
调整出口NOx设定点到正确值.
催化剂失效
增加NH3喷入量
取出样品催化剂,连同运行历史数据交付日立,检验失效
氨分布差
再调整氨喷淋格栅节流阀,允许额外的流量至“饥饿”区
检查氨喷淋管及喷嘴堵塞
NOx/O2分析仪给出正确信号
检查NOx/O2分析仪校准
检查气体取样管堵塞或泄漏
检查仪表空气
氨供应截止阀重复跳闸
仪用空气压力低
检查仪用空气压力.
NH3/空气稀释比高
降低稀释风流量
检查氨气流量
烟气流量低及烟气温低
检查负荷和系统性能.
检查温度监测器.
压损高
粉尘堆积
用真空清洁器清洁催化剂表面.
检查排气量
取样管堵塞.
清洁取样管,清除管内外部物质.
5SCR系统的报警、保护联锁
5.1NH3稀释风机
5.1.1手动启动条件(全部满足)
1)NH3稀释风机出口气动门关;
2)有引风机运行;
3)稀释风机无电气故障。
5.1.2自动启动条件(全部满足)
1)稀释风机出口截止门关;
2)在自动位;
3)有引风机运行;
4)稀释风机无电气故障;
5)选择#1稀释风机:
#2稀释风机故障;或者#2稀释风机启动延时30s后A﹑B任一侧稀释空气流量低≤3500NM3/h。
5.1.3有下列之一者稀释风机停运
1)紧停或者手停;
2)引风机全部停止,延时10min;
3)稀释风机电气故障;
4)稀释风机启动后出口门关,延时20s。
5.2氨/空气混合器注氨气动门
5.2.1开启允许条件(全部满足)
a)氨气注入允许;
1)任一氨气缓冲罐氨气供应压力≥70KPa;
2)无MFT;
3)对应侧SCR反应器入口烟气温度≥305℃;
4)任一台稀释风机运行;
5)对应侧的引风机运行。
b)NH3和空气稀释比≤14%;
c)负荷高于260MW。
5.2.2自动关闭条件(任一满足)
1)MFT动作;
2)对应侧引风机停运;
3)#1﹑#2NH3稀释风机全停;
4)对应SCR反应器入口烟气温度≤300℃;
5)NH3和空气稀释比≥14%;
6)负荷低于250MW;
7)对应侧SCR入口烟温大于400℃(3取2);
8)对应侧空预器主辅马达全停3秒或停转信号发出延时3秒或空预器入口挡板关反馈(3取2)。
5.3NH3稀释风机出口气动门
5.3.1自动开启条件:
在远方位,稀释风机启动,延时10s。
5.3.2自动关闭条件:
在远方位,NH3稀释风机停止。
5.4SCR系统报警联锁
5.4.1SCR反应器出口NOx/O2分析仪:
出口修正的NOx含量≥31.6ppm,且对应注氨气动门开启,发含量高报警。
5.4.2SCR反应器出入口分析仪报警
1)SCR反应器出﹑入口分析仪故障,报警;
2)反应器出口NH3分析仪故障,报警;
3)SCR反应器出入口分析仪的NH3/NOX摩尔比>1.5,报警。
5.4.3SCR反应器差压高(≥0.69KPa),报警。
5.4.4SCR反应器入口烟温报警
1)SCR反应器入口烟温低(<305℃),报警;
2)SCR反应器入口烟温非常低(<300℃),报警,联关对应注氨
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- 锅炉 烟气 系统 运行 规程
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