新疆其亚360MW机组脱硝运行规程概要.docx
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新疆其亚360MW机组脱硝运行规程概要
其亚集团
新疆其亚铝电有限公司技术标准QB
360MW机组
脱销运行规程
(试用版)
2013年7月发布2013年9月实施
新疆其亚铝电有限公司
前言
本规程适用于新疆其亚铝电公司1、2号机组脱硝装置,依据设备技术资料,结合现场设备安装情况,编制本规程。
考虑到脱硝系统的特殊性和员工对脱硝系统的认识较浅这两方面实际,本规程在描述脱硝系统运行、维护等规范性内容的同时,对脱硝常识亦进行了详尽阐述。
受编者水平,加之资料不完整、编写时间紧,规程中存在有不妥或错误,希望能理解,并希望在实际执行、运行中提出改进、修改意见,以期逐步完善本规程。
批准:
刘世文
审定:
胡国清
审核:
窦建平、王建平
审编:
李刚毅、易嘉
编写:
周洲
一期锅炉编写组
2013年6月21日
第一章系统概述1
第一节工艺概要1
第二节系统描述1
第三节SCR主要性能技术指标2
第二章设备规范4
第一节SCR区设备规范4
第二节氨区设备规范5
第三章SCR系统启动停止7
第一节启动前的检查与准备7
第二节SCR系统启动9
第三节SCR系统停运9
第四章SCR系统运行及维护11
第一节SCR运行检查内容11
第二节液氨卸料、存储和蒸发系统运行及维护12
第五章SCR故障处理25
第一节常见故障处理25
第二节氨泄漏处理25
第一章系统概述
第一节工艺概要
本脱硝系统是一种干法脱硝工艺,用氨作还原剂,与烟气中的NOx进行催化还原反应生成氮气和水,从而降低烟气中的NOx排放。
SCR工艺是一种以NH3作为还原剂将烟道中的NOx催化还原分解成无害的N2和H2O的干法脱硝方法。
反应的基本原理是:
4NO+4NH3+O24N2+6H2O
6NO2+8NH37N2+12H2O
NO+NO2+2NH32N2+3H2O
氨气通过氨喷射器注入到烟道与烟气混合,然后进入反应器,通过催化剂层,与NOx发生反应。
SCR系统安装在锅炉省煤器和空预器之间,通过上述反应减少烟气中的NOx的浓度。
氨气通过氨区液氨卸料、存储和蒸发系统将液氨气化而得。
脱硝装置的烟道及反应器位于锅炉省煤器和空预器之间,氨喷射器(AIG)放置在SCR反应器上游进口烟道竖直段。
烟气出省煤器后进入2个进口烟道,与氨气均匀混合,经整流后进入2个垂直布置的SCR反应器里,在反应器里烟气向下流过均流板、催化剂层,随后经出口烟道进入空气预热器、静电除尘器、引风机和FGD,最后通过烟囱排入大气。
SCR反应器布置图1—1
第二节系统描述
本烟气脱硝系统采用SCR(选择性催化还原法),按80%的脱硝效率进行设计和设备配置,脱硝系统不设置烟气旁路和省煤器高温旁路系统,脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间;采用纯氨为还原剂。
本系统分为2个区域:
SCR区和氨区。
SCR区包括:
烟气系统、吹灰系统、催化剂及氨气混合和喷射系统。
氨区包括:
液氨卸料、存储和蒸发系统和氨气泄漏报警系统。
其中液氨卸料、存储和蒸发系统还包括以下子系统:
液氨卸料和存储系统、液氨蒸发系统、废气收集及废液排放系统及氮气吹扫系统。
另外,还有电气、控制系统、CEMS系统等
SCR反应器图1—1
第三节SCR主要性能技术指标
序号
项目名称
单位
数据
1
SCR入口烟气数据
1.1
烟气流量
Nm3/h
1268685
1.2
烟气温度
℃
392~430
1.3
O2(湿基)
vol%
3.44
1.4
H2O
vol%
9.76
1.5
SO2(干基)
mg/Nm3
1264
1.6
SO3(干基)
mg/Nm3
89
1.7
灰
g/Nm3
8
1.8
NOx(以NO2计,标态,干基)
mg/Nm3
350
1.9
NOx(干基)
ppmvd
170.4
2
SCR出口烟气数据
2.1
NOx(以NO2计,标态,干基)
mg/Nm3
70
2.2
NH3(干基)
ppmvd
3
3
SCR性能数据
3.1
脱硝率
%
≧80.0
3.2
压损(预留层催化剂安装后)
Pa
≦1000
3.3
NOx(以NO2计,标态,干基)
mg/Nm3
≦70
3.4
NH3(干基)
ppmvd
≦3
3.5
SO2/SO3转化率
%
≦1.0
3.6
NH3/NOx摩尔比
0.8176
第2章设备规范
第一节SCR区设备规范
序号
项目名称
单位
数据
备注
(1)
烟道
总壁厚
mm
6
腐蚀余量
mm
0.5
烟道材质
Q235
设计压力
Pa
±5800
运行温度
℃
392
BMCR
最大允许温度
℃
430
5小时
烟气流速
m/s
≤15
保温厚度
mm
200
保温材料
硅酸铝针刺毯+高温
保护层材料
彩钢板
膨胀节材料
非金属
灰尘积累的附加面荷载
kN/m2
4.5
(2)
反应器
数量
台/炉
2
大小(长x宽x高)
m
11.2×10.2×10.13
总壁厚
mm
6
腐蚀余量
mm
0.5
材质
采用Q345B
设计压力
Pa
±5800
瞬态压力
Pa
±9500
运行温度
℃
392
BMCR工况
最大允许温度
℃
430
5小时
烟气流速
m/s
<6
保温厚度
mm
200
保温材料
硅酸铝针刺毯+高温玻璃棉
保护层材料
彩钢板
灰尘积累的附加面荷载
kN/m2
0.5/层
(3)
氨喷射器
型式
带静态混合器
数量
台/炉
2
管道材质
碳钢
(4)
催化剂
型式
蜂窝式
布置方式
2+1
活性温度范围
℃
290~430
孔径或间距(pitch)
6.9
基材
陶瓷+TiO2
活性物质
TiO2+V2O5
体积
m3/炉
245.8
重量
t
约192
不包含预
留层
加装预留层年数及催化剂数量
年/m3/炉
3/122.9
加装预留层所需时间
天
10
加装预留层到第一次更换催化剂时间
年
3
更换一层催化剂所需时间
天
10
(5)
稀释风机
1运1备
型号
离心式
数量
台/炉
2
流量
m3/h/台
4901
出口静压
Pa
6400
功率
kW
18.5
重量
kg
~1000
(6)
混合器
型号
圆筒型
数量
台/炉
2
材料
Q235B
重量
kg/炉
约200
(7)
蒸汽吹灰器
型号
IK-525SL耙式
数量
台/炉
12
第二节氨区设备规范
序号
项目名称
单位
数据
备注
(1)
卸料压缩机
1运1备
型号
活塞式
数量
台
2
最高排气压力
MPa
2.4
卸料能力
m3/h
31
功率
kW
11
重量
kg
500
(2)
液氨储罐
型号
卧式
数量
台
2
容积
m3/罐
95
设计压力
MPa
2.2
设计温度
℃
-39~55
充装系数
0.85
材料
16MnDR
重量
kg/罐
约30000
(3)
自增压蒸发器
型号
立式水浴
数量
台
1
蒸发能力
kg/hr/台
250
材料
304/Q235-B
重量
kg
约600
电加热器功率
kW
120
(5)
氨气吸收槽
型号
立式
数量
台
1
设计温度
℃
80
设计压力
MPa
常压
(6)
氨气缓冲罐
型号
立式
数量
台
1
容积
m3
5
设计压力
MPa
1.0
设计温度
℃
55
材料
Q345R
重量
kg
约1500
(7)
废水泵
1运1备
型号
自吸泵
数量
台
材质
S30408不锈钢
过流部分
流量
m3/h/台
80
扬程
mH2O
30
功率
kW
22
重量
kg
约500
(8)
废水池
形式
混凝土
数量
座
1
介质
稀氨水
容积
m3
26
第3章SCR系统启动停止
第一节启动前的检查与准备
所有检修工作已结束,检修工作票已收回。
做以下检查:
1、系统阀门状态
系统运行前,必须检查确认系统各阀门的开关状态:
序号
阀门名称
开关状态
序号
阀门名称
开关状态
1
稀释风机A出口
电动蝶阀
关
2
稀释风机A出口
电动蝶阀
关
3
SCR区氨气总管
手动截止阀
关
4
SCR区氨气总管
压力变送一次阀
开
5
SCR区氨气总管
压力表一次阀
开
6
SCR区A侧氨气支管1号手动截止阀
开
7
SCR区A侧氨气支管2号手动截止阀
开
8
SCR区A侧氨气支管过滤器
/
9
SCR区A侧氨气支管气动切断阀
关
10
SCR区A侧氨气支管气动调节阀
关
11
SCR区A侧氨气支管3号手动截止阀
关
12
SCR区A侧氨气支管止回阀
/
13
SCR区A侧氨气支管流量差压变送1号阀
开
14
SCR区A侧氨气支管流量差压变送2号阀
开
15
SCR区B侧氨气支管1号手动截止阀
开
16
SCR区B侧氨气支管2号手动截止阀
开
17
SCR区B侧氨气支管过滤器
/
18
SCR区B侧氨气支管气动切断阀
关
19
SCR区B侧氨气支管气动调节阀
关
20
SCR区B侧氨气支管3号手动截止阀
关
21
SCR区B侧氨气支管止回阀
/
22
SCR区B侧氨气支管流量差压变送1号阀
开
23
SCR区B侧氨气支管流量差压变送2号阀
开
24
SCR区氨喷射器A
1~18号支管蝶阀
开
25
SCR区氨喷射器A支管流量孔板1~36号阀
关
26
SCR区氨喷射器A
集箱压力表一次阀
开
27
SCR区氨喷射器B
1~18号支管蝶阀
开
28
SCR区氨喷射器B支管流量孔板1~36号阀
关
29
SCR区氨喷射器B
集箱压力表一次阀
开
30
SCR区稀释风A侧支管压力表一次阀
开
31
SCR区稀释风A侧支管流量差压变送1号阀
开
32
SCR区稀释风A侧支管流量差压变送2号阀
开
33
SCR区稀释风B侧支管压力表一次阀
开
34
SCR区稀释风B侧支管流量差压变送1号阀
开
35
SCR区稀释风B侧支管流量差压变送2号阀
开
36
SCR区稀释风A侧支管手动蝶阀
开
37
SCR区稀释风B侧支管手动蝶阀
开
38
SCR区氨气管道
氮气吹扫总阀
关
39
SCR区A侧氨气管道氮气吹扫阀
关
40
SCR区B侧氨气管道氮气吹扫阀
关
41
蒸汽总管截止阀
开
42
蒸汽总管
电动截止阀
关
43
SCR区A侧蒸汽疏水管道1号截止阀
开
44
SCR区B侧蒸汽疏水管道1号截止阀
开
45
SCR区A侧蒸汽疏水管道电动截止阀
关
46
SCR区B侧蒸汽疏水管道电动截止阀
关
47
SCR区A侧蒸汽疏水管道止回阀
/
48
SCR区B侧蒸汽疏水管道止回阀
/
49
SCR区A侧蒸汽疏水管道2号截止阀
开
50
SCR区B侧蒸汽疏水管道2号截止阀
开
51
SCR区A侧蒸汽疏水管道3号截止阀
开
52
SCR区B侧蒸汽疏水管道3号截止阀
开
53
SCR区A侧蒸汽疏水管道疏水阀
/
54
SCR区B侧蒸汽疏水管道疏水阀
/
2、SCR性能测试:
①电缆连续性试验;
②动力电缆和控制电缆的绝缘电阻试验;
③氨气、杂用气和仪用气的泄漏试验;
④按运行手册检查带执行机构的控制阀和切断阀,是否能满量程操作。
⑤仪表校准和检查
?
烟气分析仪(NOx,02,NH3)?
流量、压力和温度变送器
?
控制系统的回路指令控制器?
就地压力、温度和流量指示器
3、确认所有仪表和控制回路安装完毕;完成联锁控制系统(如回路试验、顺序试验、报警试验和联锁试验);
如下为报警和连锁的设定值:
①反应器差压(高);
②氨气/空气混合气中氨气体积比(高/高高);
③反应器进口温度(低低/低/正常/高);
4、检查是否所有手动阀门动作都已测试,满量程都要检验。
5、确认下面所述管线都已吹扫干净,并且下列①、⑤项已用氮气进行置换:
①液氨供应管线;
②稀释空气管线;
③仪用空气管线;
④杂用气管线;
⑤氨气管线。
避免所有因飞灰、杂物、焊渣或其他碎屑等(通常在重新修建或检修管道和设备时)引起的阀门和仪表故障是很重要的。
确认取样探头/管线没有堵塞。
氨管路中在安装期间任何可能蓄积的液体应被排出管外。
6、将进出口烟道和SCR反应器内部打扫干净。
取出如焊条、焊屑、木屑和耐火材料等杂质。
7、核实催化剂层周围的密封板和隔板安装正确。
8、核实氨喷射器喷嘴是顺着烟气流动方向的,干净的且没有堵塞。
9、关紧所有人孔和检修孔。
10、如果为进行压力验收试验等安装了隔离板,则检查这些隔离板是否被移除。
所有临时用的支架(可能会降低安全或损害正常运行)应当被移除。
11、确认所有动力耗用品(包括氨、杂用气和仪用气等)在启动运行时能提供足够的数量和所需的压力。
第二节SCR系统启动
1、接值长通知,准备启动脱硝系统。
2、联系热控,将烟气分析仪投入运行。
(开始喷氨前一天,将烟气分析仪投入运行。
因为烟气分析仪需较长时间达到稳定运行状态。
)
3、核实烟气分析仪已投入运行正常。
4、投入前需要催化剂全部预热完毕,且催化剂表面温度高于蒸汽露点温度。
5、稍开蒸汽总管电动截止阀控制压力0.15~0.25MPa,对吹灰蒸汽管道暖管20~30分钟,暖管结束,关闭SCR区A、B侧蒸汽疏水管道2号截止阀和SCR区A、B侧蒸汽疏水管道3号截止阀。
全开蒸汽总管电动截止阀。
锅炉启动过程中,加强吹灰,使催化剂表面未燃尽的碳及油污一并吹走,否则催化剂表面碳及油污容易爆燃,导致催化剂烧毁
6、核实氨切断阀是关闭的,将氨流量控制器切换到“手动”模式,关闭氨流量控制阀。
7、启动稀释风机,开启出口电动蝶阀。
检查压力、电流等一切正常。
8、汇报值长,脱硝已具备启动条件。
9、启动锅炉,观察烟气温度和燃烧工况。
催化剂上游烟气温度
烟气温升速度
70℃以下
最大5K/分钟
70℃~120℃之间
最大10K/分钟
120℃以上
最大60K/分钟
10、液氨蒸发器投入运行。
11、条件满足:
进口烟气温度大于300℃;氨设备和所有仪表都准备好投入运行;打开氨切断阀。
通过手动调节流量控制阀,为氨/空气混合器供应氨气,并将氨/空气混合气通向氨喷射器。
(在氨喷入烟气前,氨/空气分配支管上的蝶阀应处于开状态)。
12、增加氨流量以达到设定的脱硝率,然后将氨流量控制器切换到“自动”模式。
13、确认SCR系统运行稳定。
第三节SCR系统停运
1、正常停运
⑴降低运行负荷直至“烟气温度为低”295℃,联锁控制系统自动关闭氨流量控制阀门;
⑵将氨流量控制器从“自动”切换到“手动”,并关闭氨流量控制阀;
⑶停用氨蒸发器;
⑷锅炉停运后锅炉风机不能立刻停运,需要继续运行使SCR催化剂温度降至200°C,同时吹灰器需要继续工作。
⑸保持稀释风机一直运行至少30分钟,供应空气对混合器进行吹扫,防止烟气倒灌到混合管道中;
⑹关闭所有氨储存及供应系统的切断阀和隔离阀;
2、紧急停运
通过手动或自动关闭氨切断阀,停止供氨,从而达到SCR系统的紧急停机。
如下是在设备电源中断或其他原因时脱硝系统紧急停机步骤的顺序。
如果不能供应仪用空气,氨流量控制阀和切断阀会自动关闭,SCR系统应继续按照“正常停机步骤”进行停机。
⑴断电前将所有处于运行状态的设备切换到“停止”模式;
⑵发生如下情况时,应立即确认氨切断阀是否被自动关闭:
①锅炉紧急停机;
②反应器进口烟气温度低;
③氨/空气混合比高;
④断电。
⑶当电源还可用时,保持稀释风机继续运行,对氨喷射管道进行吹扫。
如锅炉仍在运行,一旦系统跳闸原因查明并恢复,按正常启动步骤启动SCR系统;如果锅炉难以恢复正常运行,应使稀释风机一直运行,将残留在混合器和管道中的氨气吹扫干净,
然后继续正常停机步骤。
⑷用热电阻及烟气分析仪来确认SCR反应器的内部状态。
第4章SCR系统运行及维护
第一节SCR运行检查内容
1、日常主要运行参数
序号
项目名称
单位
数据
1
锅炉负荷
mW
360
2
入口烟气流量
Nm3/h
1268685
3
入口烟温
℃
392~430
4
入口NOx
mg/Nm3
≦350
5
出口NOx
mg/Nm3
≦70
6
脱硝率
%
≥80
7
入口O2浓度
vol%
8
出口O2浓度
vol%
9
氨流量
t/h
10
稀释空气流量
t/h
11
NH3逃逸率
ppmvd
≦3
12
反应器差压
pa
≦310
2、每班至少要进行就地巡检3次,巡检人检查内容:
序号
需检查设备
检查点
1
烟道
检查烟气泄漏
检查异常振动
检查颜色变化
2
氨/空气混合器
检查烟气泄漏
检查有无氨气泄漏
3
氨气分配管
确认各分配管是否匀流
(通过压降判断)
检查有无氨气泄漏
4
氨设备的控制
阀、切断阀
确认阀门完全正常运行
检查压力和温度的设置值
检查泄漏
检查或更换密封填料等
5
管道
检查泄漏
检查堵塞
检查振动
6
蒸汽吹灰器
目视检查
检查是否有热变形和可能因腐蚀引起损坏
驱动设备润滑油的使用
7
稀释风机
检查变形或生锈情况
表面油漆
轴承润滑油
软连接密封情况
8
氨气吸收罐
目视检查
表面油漆
9
氨气缓冲罐
目视检查
表面油漆
10
液氨蒸发器
目视检查
表面油漆
检查筒体内水是否有氨味
检查电加热器使用情况
11
废水泵
目视检查
检查润滑油
12
卸料压缩机
曲轴箱油压
曲轴箱油位
气液分离器排液
压缩机进口压力
压缩机出口压力
整个系统目视检查
清洁压缩机冷却表面
检查皮带松紧程度
检查并清洁过滤器
检查进排气阀组
马达轴承加注黄油
检查马达启动器接触点
13
液氨储罐
目视检查
表面油漆
14
安全阀
检查氨泄漏
检查阀门工作性能
15
水喷淋系统
检查水喷淋系统的功能
第二节液氨卸料、存储和蒸发系统运行及维护
1、液氨卸料、存储和蒸发系统运行前的检查与准备
1.1系统阀门状态
在液氨卸料、存储、蒸发系统运行前,必须检查确认液氨卸料、存储、蒸发系统各阀门的开关状态:
序号
阀门名称
开关状态
序号
阀门名称
开关状态
1
卸料液相管
1号手动截止阀
关
2
卸料液相管
2号手动截止阀
关
3
卸料液相管过滤器
/
4
卸料液相管
压力表一次阀
开
5
液氨储罐A液相进
1号手动截止阀
开
6
液氨储罐A液相进
2号手动截止阀
开
7
液氨储罐A液相进
气动切断阀
关
8
液氨储罐A液位计
1号手动截止阀
开
9
液氨储罐A液位计
2号手动截止阀
开
10
液氨储罐A液位计
排污阀
关
11
液氨储罐A
压力表一次阀
开
12
液氨储罐A
压力变送一次阀
开
13
液氨储罐A差压液位计1号手动截止阀
开
14
液氨储罐A差压液位计2号手动截止阀
开
15
液氨储罐A差压液位计排污阀
关
16
液氨储罐A
1号排污阀
关
17
液氨储罐A
2号排污阀
关
18
液氨储罐B液相进
1号手动截止阀
开
19
液氨储罐B液相进
2号手动截止阀
开
20
液氨储罐B液相进
气动切断阀
关
21
液氨储罐B液位计
1号手动截止阀
开
22
液氨储罐B液位计
2号手动截止阀
开
23
液氨储罐B液位计
排污阀
关
24
液氨储罐B
压力表一次阀
开
25
液氨储罐B
压力变送一次阀
开
26
液氨储罐B差压液位计1号手动截止阀
开
27
液氨储罐B差压液位计2号手动截止阀
开
28
液氨储罐B差压液位计排污阀
关
29
液氨储罐B
1号排污阀
关
30
液氨储罐B
2号排污阀
关
31
液氨储罐A液相出
1号手动截止阀
开
32
液氨储罐B液相出
1号手动截止阀
开
33
液氨储罐A液相出
2号手动截止阀
开
34
液氨储罐B液相出
2号手动截止阀
开
35
液氨储罐A液相出
气动切断阀
关
36
液氨储罐B液相出气动切断阀
关
37
液氨储罐出口
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