超超临界百万等级机组脱硝培训教材

华能玉环电厂 41000MW 机组烟气脱硝改造工程脱硝理论培训手册北京国电龙源环保工程有限公司2010 年 3 月说 明本资料仅供培训使用，培训文件将不作修订，设备资料以厂家提供资料为准，脱硝系统移交之后，系统运行、维护及检修等操作以竣工移交文件为准。除厂家设备资料外，本手册内容为北京国电龙源环保工程有限公司版权所有。目录1. 概述2. 系统组成3. 系统的启动与停止4. 运行控制5. 运行维护注意事项1概述1.1 原理介绍本 工 程 采 用 “选 择 性 催 化 剂 还 原 烟 气 脱 硝 ”技 术 ， 其 主 要 化 学 反 应 如 下 ：4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O4NH3+2NO2+O2 3N2+6H2O其 反 应 产 物 为 对 环 境 无 害 的 水 和 氮 气 ， 但 只 有 在 800 以 上 的 条 件 下 才具 备 足 够 的 反 应 速 度 ， 工 业 应 用 时 须 安 装 相 关 反 应 的 催 化 剂 ， 在 催 化 剂 的 作用 下 其 反 应 温 度 降 至 400 左 右 ， 锅 炉 省 煤 器 后 温 度 正 好 处 于 这 一 范 围 内 ，这 为 锅 炉 脱 硝 提 供 了 有 利 条 件 。SCR（ 脱 硝 系 统 ） 催 化 剂 的 工 作 温 度 是 有 一 定 范 围 的 ， 温 度 过 高（ 450 ） 时 催 化 剂 会 加 速 老 化 ； 当 温 度 在 300 左 右 时 ， 在 同 一 催 化 剂 的作 用 下 ， 另 一 副 反 应 也 会 发 生 。2SO2+O2 2SO3NH3+H2O+SO3 NH4HSO4即 生 成 氨 盐 ， 该 物 质 粘 性 大 ， 易 粘 结 在 催 化 剂 和 锅 炉 尾 部 的 受 热 面 上 ，影 响 锅 炉 运 行 。 因 此 ， 只 有 在 催 化 剂 环 境 的 烟 气 温 度 在 305-425 之 间 时 方允 许 喷 射 氨 气 进 行 脱 硝 。1.2 主要设计参数1.2.1 脱硝系统入口烟气参数表 1 脱硝装置入口设计参数项目 名 称 及 符 号 单位 设计煤种 1 设计煤种 2 备注收到基全水分 Mar % 14.00 9.61空气干燥基水分 Mad % 8.49 3.89收到基灰分 Aar % 11.00 19.77收到基挥发分 Var % 27.33 22.82收到基固定碳 FCar % 47.67 47.8工业分析收到基低位发热量 kJ/kg 22,760 22,440Qnet,ar哈氏可磨系数 HGI 56 54.81收到基碳 Car % 60.33 58.00收到基氢 Har % 3.62 3.36收到基氧 Oar % 9.95 7.28收到基氮 Nar % 0.69 0.79元素分析收到基全硫 St,ar % 0.41 1.27变形温度 DT 1,130 1,110软化温度 ST 1,160 1,190灰融性 流动温度 FT 1,210 1,270二氧化硅 SiO2 % 36.71 50.41三氧化二铝 Al2O3 % 13.99 15.73三氧化二铁 Fe2O3 % 13.85 23.46氧化钙 CaO % 22.92 3.93氧化镁 MgO % 1.28 1.27五氧化二磷 P2O5 % -三氧化硫 SO3 % 9.3 2.05氧化钠 Na2O % 1.23 1.23灰矿物组成氧化钾 K2O % 0.72 1.1机组负荷 MW 1000 1000湿烟气流量 kg/h 3,645,200 3,976,977 实际氧量湿烟气流量 Nm3/h 2,761,515 3,012,861 实际氧量干烟气流量 Nm3/h 2,501,104 2,753,454 实际氧量干烟气流量 Nm3/h 2,996,323 3,304,145 6%氧量100%负荷烟气温度 356 35350%负荷烟气温度 310 307烟气参数飞灰浓度 g/Nm3 14.5 24.34烟气湿度 % 9.43 8.61烟气 NOx mg/Nm3 450 450O2 % 2.74 2.74CO2 % 15.26 15.06CO ppm 0 0SO2 ppm 379 1094SO3 ppm 3.8 11.0F mg/Nm3 10.7 12.31Cl mg/Nm3 10.6 16.01As mg/Nm3固态排渣炉，可忽略固态排渣炉，可忽略Hg mg/Nm3 0.13 0.12成分及烟气污染物Pb mg/Nm3 0.13 0.121.2.2 煤质及烟气参数设计煤种：神府东胜煤，校核煤种：晋北煤。锅炉（B-MCR）燃煤量：365.7 t/h（设计煤种） 、372.7t/h（校核煤种） 。电厂常用的代表性煤种印尼煤、伊泰煤和晋北煤的工业分析、元素分析、痕量元素分析和煤中灰成分分析等见表 3。表 2 2007 年 1-6 月入厂煤分析所占比例 Qnet，ar Aar Mt，ar Vdaf St，d煤种% kJ/kg % % % %印尼煤 50 23，814 4.37 16.13 47.15 0.79神华伊泰煤 17 23，142 8.39 15.85 36.15 0.41大友煤 19 22，782 13.54 13.82 32.17 1.02平朔煤 11 22，456 18.42 9.55 39.19 1.60表 3 代表性煤种分析数据（元素分析、痕量元素分析和煤中灰组成成分）检测项目 符号 单位 晋北煤 伊泰煤 印尼煤全水分 Mt % 11.4 16.0 17.6空气干燥基水分 Mad % 3.89 6.03 7.27收到基灰分 Aar % 14.50 10.94 5.54干燥无灰基挥发分 Vdaf % 38.18 38.91 47.32收到基碳 Car % 59.05 57.77 58.67收到基氢 Har % 3.89 3.79 4.50收到基氮 Nar % 0.83 0.79 1.24收到基氧 Oar % 9.33 10.06 11.60全硫 St，ar % 1.00 0.65 0.85收到基低位发热量 Qnet，ar MJ/kg 22.47 21.73 22.62煤中氟 F ar g/g 100 81 86煤中氯 Cl ar % 0.013 0.008 0.007煤中砷 As ar % 0.0017 0.0035 0.0027煤中铅 Pb ar g/g 1 1 1煤中汞 Hg ar g/g 1 1 1煤灰中二氧化硅 SiO2 % 50.01 50.05 53.50煤灰中三氧化二铝 Al2O3 % 35.40 26.38 23.68煤灰中三氧化二铁 Fe2O3 % 6.08 7.25 10.54煤灰中氧化钙 CaO % 3.17 6.23 3.04煤灰中氧化镁 MgO % 0.67 1.20 2.25煤灰中氧化钠 Na2O % 0.14 0.28 0.86煤灰中氧化钾 K2O % 0.52 0.91 1.90煤灰中二氧化钛 TiO2 % 1.33 1.34 0.92煤灰中三氧化硫 SO3 % 2.00 5.78 2.75煤灰中二氧化锰 MnO2 % 0.078 0.085 0.052煤灰中五氧化二磷 P2O5 % 0.029 0.018 0.0231.2.3 尿素品质：序号 指标名称 单位 合格品 优等品1 总氮（干基） % 46.3 46.52 缩二脲 % 1.0 0.53 水分 % 0.7 0.34 铁 % 0.001 0.005序号 指标名称 单位 合格品 优等品5 碱度（NH 3计） % 0.03 0.016 硫酸盐（以 SO42-计） % 0.02 0.0057 水不溶 % 0.04 0.0058 颗粒（48 mm） % 90 901.2.4 55%尿素溶液品质：淡黄色或清澈或轻微浑浊的液体；悬浮固态物5g/g；水硬度（CaCO3）10g/g。1.2.5 溶解水品质要求：溶解水将采用电厂除盐水，水质尽量满足如下指标：总硬度（以 CaCO3 表示）150g/g导电性 250s/cmSiO215g/g金属物(铁，锌，铅，锰，铬，镍，铜) 总量1g/g钠5g/g正磷酸盐、砷、汞1g/g固体悬浮物10NTU硫酸盐10g/gpH 值约 791.2.6 压缩空气及蒸汽系统：表 4 脱硝系统用蒸汽与压缩空气的来源及参数序号 项目 单位 数值 备注杂用压缩空气1 来源 厂内杂用压缩空气2 压力 MPa 0.6仪用压缩空气1 来源 厂内仪用压缩空气2 压力 MPa 0.5吹灰蒸汽1 来源 汽源 1 辅助蒸汽2 温度 3003503 压力 MPa 1.01.61.2.7 设计参数表：机组类型 超超临界燃煤锅炉机组NOxOUT ULTRA系统数量 一套绝热热解室系统用于 1 台锅炉设计 烟气流量（单台）烟气流量, 干基(SCR 入口烟气) 380 deg C 在运 6%含 O2 量 3,304,145NOx 入口浓度(干基，6%含 O2 量), mg/Nm3 450NOx 出口浓度(干基，6%含 O2 量), mg/Nm3 90NOx 脱除率, % 80NH3 逃逸, ppm 3温度要求 (初步): 317400环境累年平均气温, 17 喷射热解室温度， 300 - 650氨设计流量, kg/hr 460空气中氨所占份额 (vol %) 5%热解室出口总流量, Nm3/hr(使用电加热器方案) 9,860SCR 还原剂消耗量（干尿素, kg/hr） 863.9NOxOUT A (55%), 调整后的流量 kg/hr 1570使用尿素溶液浓度（重量浓度） 55%雾化空气（杂用气，0.60.8Mpa,a）, kg/hr （单台） 260电加热器耗电量（单台）kW 耗电量 1,230* 设计采用电厂锅炉一次风(300C,10kPa)作为热解室的加热空气。说明：由于热解产物发生逆反应的温度约为 270C，因而热解室出口温度范围控制在 310350C 之间，以确保进入热解炉的气体不会发生逆反应。使用包含 300 C, 10KPa 的锅炉一次风，所用的任何热空气必须是无硫、低尘的。1.3.主要设备情况序号 名 称 规格及技术要求 单位 数量一 烟气系统1. SCR反应器 外形尺寸：14100X15690X21410 ( 材料Q345，单台金属重量300吨 ) 座 422. 涡流混和器 材料Q345，金属总重量5吨/炉 个 4103. 烟道补偿器 非金属材质，温度450，3900mmx15600mm 个 42非金属材质，温度450，4250mmx15690mm 个 42非金属材质，温度450，6000mmx14500mm 个 42非金属材质，温度450，3400mmx14500mm 个 42非金属材质，温度450，4200mmx15748mm 个 424. SCR入口挡板门 电动双层百叶挡板，425015690400mm， 台 425. SCR出口挡板门 电动双层百叶挡板，600014500400mm， 台 426. SCR旁路挡板门 电动双层百叶挡板，340014500400mm， 台 427. 蒸汽吹灰器 蒸汽吹灰器，电机1.1KW 台 4248. 高压冲洗水泵 电机功率132 KW 台 419. 电动锁气器 电机功率0.55KW 台 48二 尿素颗粒储存溶解系统1. 尿素颗粒储仓有效V141m 3 ，6m5.1m（直段）6m4.5m（锥段）锥体部分内衬1Cr18Ni9Ti不锈钢个 22. 袋式除尘器UF-1B机械振打式，F14m 2，Q=1500m 3/h，N=2.2kW，清灰电机N=0.55kW台 23. 斗式提升机 Q20t/h，N7.5kW 台 24. 仓壁振动器 振动电机，0.5kW 台 25. 气化板 L=150mm W=300mm 台 166. 中间储仓 V2.28m 3 台 27. 尿素溶液溶解罐 V18.8m3，H3m，有效容积12m3，1Cr18Ni9Ti不锈钢 台 28. 尿素溶解罐盘管式加热器 DN50，304L不锈钢 台 29. 尿素溶解罐搅拌器 N4kW，轴及浆叶材质316L 台 210. 尿素溶液混合泵型号：XCB80-50-160-L，Q29m 3/h，H=23m，N=5.5kW，不锈钢材质台 4序号 名 称 规格及技术要求 单位 数量11. 溶解车间地坑泵型号：LY25-250，Q5m 3/h，H=15m，N=4kW，不锈钢材质台 112. 疏水箱 V10m 3 台 113. 疏水泵 型号：CZx25-200，Q8m3/h，H=53m N=5.5kW 台 214. 溶解罐排风扇型号：T472No3A，Q=800m 3/h，P=285Pa，玻璃钢材质台 2三 尿素溶液储存输送系统1. 尿素溶液储罐 V有效 240m 3，1Cr18Ni9Ti不锈钢 台 22. 尿素溶液储罐盘管式加热器 DN32，304L不锈钢 台 23. 高压循环泵型号：XCB40-25-315-L，变频调节，电功率N18.5kW，Q8.2m 3/h，H=134m，不锈钢材质套 44. 背压控制阀 组合件 套 2四 热解系统1. 计量分配装置 总重量：约1200kg，组合件 套 42. 绝热分解室 直径2743mm，高16343mm 套 43. 尿素溶液喷射器 12支/炉，材质：316不锈钢 套 44. 电加热器 电加热功率1250kW 台 42系统的组成本 工 程 烟 气 脱 硝 采 用 选 择 性 催 化 还 原 （ SCR） 脱 硝 工 艺 ， 一 炉 两 个 反 应器 ， 还 原 剂 （ 尿 素 ） 储 存 、 配 制 等 为 公 用 系 统 。本 工 程 工 艺 系 统 包 括 ：（ 1） 烟 气 系 统 ；（ 2） SCR 反 应 器 ；（ 3） 催 化 剂 的 吹 灰 系 统 ；（ 4） 挡 板 门 密 封 风 系 统 ；（ 5） 输 放 灰 系 统 ；（ 6） 尿 素 颗 粒 储 存 及 溶 解 系 统 ；（ 7） 尿 素 溶 液 储 存 及 输 送 系 统 ；（ 8） 热 解 炉 有 关 系 统 ；（ 9） 氨 喷 射 系 统 ；（ 10） 厂 区 尿 素 溶 液 管 道 伴 热 系 统 ；（ 11） 空 预 器 高 压 冲 洗 水 系 统 ；（ 12） 其 他 由 主 系 统 接 出 的 水 、 汽 、 气 等 辅 助 系 统 的 设 计 。2.1 烟气系统烟 气 系 统 是 指 从 锅 炉 尾 部 低 温 省 煤 器 下 部 引 出 口 至 SCR 反 应 器 本 体 入 口 、SCR 反 应 器 本 体 出 口 至 回 转 式 空 预 器 入 口 之 间 的 连 接 烟 道 、 以 及 反 应 器 旁 路烟 道 。烟 道 设 计 压 力 按 5800Pa, 瞬 时 不 变 形 承 载 能 力 不 低 于 9800Pa。烟 道 采 用 Q345B 材 质 ， 壁 厚 按 6mm 设 计 ， 烟 道 内 烟 气 流 速 小 于 15m/s，烟 道 积 灰 厚 度 计 算 应 基 于 最 低 允 许 烟 气 流 速 为 8 m/s 时 携 带 飞 灰 量 ， 并 考 虑平 均 烟 道 积 灰 1.0 米 时 荷 重 。为 避 免 积 灰 形 成 塌 灰 堵 塞 ， 要 求 烟 气 脱 硝 后 返 回 空 气 预 热 器 的 烟 道 向 上倾 角 不 小 于 30 度 。 应 尽 量 减 小 所 改 造 烟 道 系 统 的 压 降 ， 其 布 置 、 形 状 和 内 部件 （ 如 导 流 板 和 转 弯 处 导 向 板 ） 等 均 应 进 行 优 化 设 计 。 在 外 削 角 急 转 弯 头 、变 截 面 收 缩 急 转 弯 头 处 设 置 导 流 装 置 ， 导 流 装 置 应 采 用 耐 磨 材 质 制 作 。为 了 使 与 烟 道 连 接 的 设 备 的 受 力 在 允 许 范 围 内 ， 特 别 考 虑 了 烟 道 系 统 的热 膨 胀 ， 热 膨 胀 通 过 膨 胀 节 进 行 补 偿 。所 有 烟 道 将 在 适 当 位 置 配 有 足 够 数 量 和 大 小 的 人 孔 门 和 清 灰 孔 ， 以 便 于烟 道 的 维 修 和 检 查 以 及 清 除 积 灰 。烟 道 将 在 适 当 位 置 配 有 足 够 数 量 测 试 孔 。反 应 器 进 出 口 及 旁 路 均 设 置 双 百 叶 电 动 挡 板 ， 进 口 挡 板 尺 寸 为425015690400mm； 出 口 挡 板 尺 寸 为 600014500400mm； 旁 路 挡 板 尺寸 为 340014500400mm。烟 气 系 统 主 要 介 质 有 烟 气 流 、 氨 流 、 氮 气 流 ， 其 物 流 流 向 如 下 ：原 烟 气 ： 来 自 锅 炉 省 煤 器 的 未 脱 硝 烟 气 原 烟 气 挡 板 SCR 系 统 入 口 涡 流 混 合 器 整 流 装 置 催 化 剂 层 。净 烟 气 ： 催 化 剂 层 净 烟 气 挡 板 SCR 反 应 器 出 口 。2.2 SCR 反应器每 台 锅 炉 配 置 2 台 SCR 反 应 器 ， 反 应 器 断 面 尺 寸 为 15.69X14.1m， 高 约22m。 反 应 器 设 计 成 烟 气 竖 直 向 下 流 动 ， 反 应 器 入 口 设 气 流 均 布 装 置 ， 反 应 器内 部 易 磨 损 的 部 位 采 用 防 磨 措 施 。 反 应 器 壳 体 材 质 为 Q345B， 反 应 器 内 部 各类 加 强 板 、 支 架 设 计 成 不 易 积 灰 的 型 式 ， 同 时 考 虑 热 膨 胀 的 补 偿 措 施 。反 应 器 设 置 足 够 大 小 和 数 量 的 人 孔 门 。反 应 器 设 置 将 内 部 催 化 剂 维 修 及 更 换 所 必 须 的 安 装 门 。SCR 反 应 器 将 能 承 受 运 行 温 度 420 不 少 于 5 小 时 的 考 验 ， 而 不 产 生 任何 损 坏 。SCR 工艺的核心装置是脱硝反应器，下图为典型的脱硝反应器的结构。本工程 SCR 装置为高含尘布置，在锅炉低负荷的情况下，在水平段烟道会SCR 工艺反应器示意图出现积灰的情况，当锅炉升负荷时,会造成瞬时大量积灰涌向低温空预器的情况，可能会造成空预器的堵灰，影响锅炉运行。反应器入口段烟道存在较长的水平段烟道，在锅炉低负荷情况下，也存在积灰问题，但是不存在反应器吹灰时瞬间灰量增大的情况，所以积灰情况比较均匀，不会造成烟道内瞬间含尘量骤增的情况，所以，对机组的运行不会造成大的危害，对催化剂的寿命也不会有太大的影响。2.3 催化剂反 应 器 内 催 化 剂 层 按 照 2+1 层 设 计 。 催 化 剂 的 型 式 采 用 蜂 窝 式 。催 化 剂 设 计 将 考 虑 燃 料 中 含 有 的 任 何 微 量 元 素 可 能 导 致 的 催 化 剂 中 毒 。催 化 剂 模 块 将 设 计 有 效 防 止 烟 气 短 路 的 密 封 系 统 ， 密 封 装 置 的 寿 命 不 低于 催 化 剂 的 寿 命 。催 化 剂 将 能 承 受 运 行 温 度 420 不 大 于 5 小 时 的 考 验 ， 而 不 产 生 任 何 损坏 。 催 化 剂 保 证 寿 命 为 24000 运 行 小 时 。脱 硝 系 统 最 低 喷 氨 温 度 与 烟 气 中 SO2浓 度 ， 烟 气 中 含 湿 量 等 参 数 有 关 ，SO2浓 度 越 高 ， 最 低 喷 氨 的 温 度 越 高 ， 如 果 在 低 于 最 低 喷 氨 的 温 度 下 继 续 喷氨 进 行 氮 氧 化 物 的 脱 除 反 应 ， 会 在 催 化 剂 的 孔 内 形 成 硫 酸 氢 氨 等 副 产 物 ， 堵塞 催 化 剂 微 孔 ， 降 低 催 化 剂 活 性 和 寿 命 。 除 此 之 外 ， 硫 酸 氢 氨 副 产 物 还 会 对下 游 空 预 器 的 换 热 元 件 造 成 低 温 腐 蚀 和 堵 塞 。本 工 程 业 主 给 定 的 数 据 是 按 烟 气 中 SO2浓 度 1 （ 3.8ppm） 取 用 ， 催 化剂 供 应 商 是 按 烟 气 中 SO2浓 度 3 （ 11.4ppm） ， 进 行 了 严 格 的 计 算 ， 最 终 得到 最 低 /最 高 连 续 喷 氨 温 度 分 别 为 ： 317/400 。建 议 在 机 组 长 期 处 于 低 负 荷 条 件 下 运 行 时 ， 为 保 证 脱 硝 系 统 连 续 稳 定 运行 ， 应 当 燃 用 含 硫 量 低 的 煤 种 。2.4 吹灰系统设 置 半 伸 缩 耙 式 蒸 汽 吹 灰 系 统 ， 每 台 反 应 器 每 层 催 化 剂 布 置 4 只 吹 灰 器 ，吹 灰 器 布 置 在 反 应 器 的 侧 面 。 卖 方 提 供 用 于 三 层 催 化 剂 的 吹 灰 器 。蒸 汽 吹 灰 器 所 用 蒸 汽 取 自 锅 炉 供 空 预 器 蒸 汽 吹 灰 的 辅 助 蒸 汽 母 管 ， 由 于供 催 化 剂 吹 扫 气 源 气 量 有 限 ， 吹 灰 器 的 运 行 采 用 连 续 间 歇 式 运 行 ， 即 每 台 炉每 次 运 行 一 台 吹 灰 器 ， 该 吹 灰 器 运 行 静 止 后 ， 下 一 台 吹 灰 器 开 始 运 行 。吹 灰 器 的 运 行 顺 序 如 下 (以 #1 炉 为 例 )： #1A 侧 反 应 器 最 上 层 4 台 吹 灰 器逐 个 运 行 吹 扫 ， 吹 扫 完 成 后 下 层 4 台 吹 灰 器 再 逐 个 进 行 吹 灰 ； #1A 侧 反 应 器8 台 吹 灰 器 全 部 吹 扫 完 成 后 ， #1B 侧 反 应 器 的 8 台 吹 灰 器 开 始 逐 个 运 行 ， 运行 顺 序 同 #1A 侧 。 每 个 吹 灰 流 程 时 间 约 为 16 分 钟 。 吹 灰 频 率 ： 每 8 小 时 吹灰 1 次 。2.5 挡板密封风系统根 据 SCR 系 统 布 置 特 性 ， 在 旁 路 挡 板 设 置 密 封 风 系 统 ， 减 小 SCR 装 置 运行 时 的 烟 气 泄 漏 ， 密 封 风 采 用 空 预 器 出 口 热 二 次 风 ， 可 以 大 大 高 于 烟 气 酸 露点 ， 并 高 于 烟 气 压 力 。旁 路 挡 板 门 密 封 风 入 口 阀 的 开 启 与 旁 路 挡 板 运 行 连 锁 ， 当 旁 路 门 开 启 时 ，密 封 风 入 口 阀 关 闭 ， 当 旁 路 门 关 闭 时 ， 密 封 风 入 口 阀 开 启 。2.6 灰斗及输灰系统根据本工程烟气中飞灰的特性，在每个 SCR 反应器入口烟道处设置 4 个灰斗，同时在每个灰斗下方设置一台电动锁气器及相应的输灰管路，将收集到的飞灰定期排入空预器出口水平烟道，可以降低烟气中的飞灰对脱硝催化剂和空预器换热元件的磨损。根据业主提供的煤质参数，每台机组 SCR 入口灰斗总除灰量为 3.7t/h，每侧反应器入口灰斗的灰量为 1.85t/h，每个灰斗的设计容积为 3m3，每侧反应器 4 个灰斗的总容积为 12 m3。电动锁气器为定期运行，设置为每班运行一次，每次运行 1 小时，确保将灰斗收集下来的飞灰及时排出。2.7 尿 素 颗 粒 储 存 及 溶 解 系 统尿 素 颗 粒 储 存 及 溶 解 系 统 为 全 厂 公 用 ， 设 置 两 列 ， 可 同 时 运 行 或 互 为 备用 。袋 装 尿 素 颗 粒 拆 袋 后 ， 经 斗 式 提 升 机 送 至 尿 素 车 间 顶 部 的 尿 素 颗 粒 储 仓 ，每 个 储 仓 体 积 185m3,两 个 储 仓 容 积 可 以 满 足 全 厂 4 台 机 组 3 天 用 量 。 储 仓为 碳 钢 制 造 ， 锥 体 内 衬 不 锈 钢 ， 设 计 考 虑 配 备 干 燥 风 及 振 动 装 置 来 防 止 尿 素吸 潮 、 架 桥 及 堵 塞 。 此 外 还 配 有 布 袋 过 滤 器 ， 预 留 气 力 输 送 接 口 。设 置 两 只 尿 素 溶 解 罐 ， 溶 解 罐 体 积 20m3。 尿 素 溶 液 配 制 采 用 批 量 方 式 。采 用 定 容 制 中 间 仓 将 尿 素 颗 粒 由 尿 素 颗 粒 储 仓 输 送 到 溶 解 罐 ， 在 溶 解 罐 中 ，用 除 盐 水 制 成 55%的 尿 素 溶 液 。 配 制 时 采 用 混 合 泵 将 溶 液 由 储 罐 底 部 抽 出 返回 上 部 进 行 循 环 ， 使 溶 液 更 好 地 溶 解 混 合 。 溶 解 罐 采 用 1Cr18Ni9Ti 不 锈 钢 。溶解系统运行方式为：向溶解箱注水（除盐水或者疏水箱疏水） ，淹没内部盘管后，通入溶解蒸汽（将溶液加热至 65后停止加热，在配制过程中，溶液温度低于 45后开始加热） ；同时向溶解罐中加入尿素颗粒（配制一罐溶液需要 5 个中间仓的尿素颗粒，约 9.14t） ；启动搅拌器，加强溶解混合；启动尿素混合泵，加强溶解混合；再次向溶解罐中注水，注入总水量应低于 7t，每罐尿素溶液需水量约 7.48t，其余水量应在尿素颗粒全部加入，并充分混合搅拌，读取密度计数据后逐渐加入。溶液配制合格后，关闭再循环电动阀，开启尿素溶液储罐进口电动阀，用混合泵将溶液送入溶液储罐。全过程约需 1.5 小时，单班可配制 5 罐，满足 2 台炉全天的尿素溶液耗量。2.9 尿素溶液储存及输送系统溶 解 罐 中 配 制 合 格 的 尿 素 溶 液 经 尿 素 混 合 泵 排 入 尿 素 溶 液 储 罐 。设 置 两 只 尿 素 溶 液 储 罐 ， 每 只 储 罐 体 积 为 240m3， 两 只 储 罐 容 量 满 足 全厂 4 台 炉 4 天 的 尿 素 溶 液 用 量 要 求 。 每 只 储 罐 配 两 台 变 频 尿 素 循 环 泵 ， 正 常运 行 工 况 为 每 个 储 罐 单 元 单 独 向 两 台 炉 供 应 尿 素 溶 液 。储罐采用 1Cr18Ni9Ti 不锈钢制造。储罐为立式平底结构，装有液面、温度显示仪、人孔、梯子、通风孔及蒸汽加热装置，其中蒸汽加热装置是为保障尿素溶液经环管循环返回后不发生结晶情况而设置，一般要保证回流温度高于33。2.8 热解炉有关系统尿 素 溶 液 经 循 环 泵 送 至 尿 素 溶 液 厂 区 环 管 ， 其 中 1、 2 炉 和 3、 4 炉 分 为两 个 环 管 单 元 。每 台 炉 设 置 一 套 热 解 单 元 ， 包 含 热 解 炉 、 电 加 热 器 、 计 量 分 配 模 块 、 雾化 喷 嘴 等 ， 尿 素 溶 解 经 计 量 分 配 模 块 、 雾 化 喷 嘴 等 喷 入 热 解 炉 ， 分 解 为NH3、 H2O、 CO2， 热 解 所 需 热 量 采 用 空 预 器 出 口 热 一 次 风 再 加 热 方 式 ， 再 加 热为 电 加 热 。计 量 分 配 模 块 是 用 于 精 确 测 量 并 独 立 控 制 输 送 到 每 个 喷 射 器 的 尿 素 溶 液的 装 置 。 计 量 分 配 模 块 布 置 在 热 解 炉 附 近 ， 计 量 模 块 用 于 控 制 通 向 分 配 模 块的 尿 素 流 量 的 供 给 。 该 装 置 将 响 应 电 厂 DCS 提 供 的 反 应 剂 需 求 信 号 。 分 配 模块 控 制 通 往 多 个 喷 射 器 的 尿 素 和 雾 化 空 气 的 喷 射 速 率 ， 空 气 和 尿 素 量 通 过 这个 装 置 来 进 行 调 节 以 得 到 适 当 的 气 /液 比 并 得 到 最 佳 还 原 剂 。电 加 热 器 将 350 左 右 的 热 一 次 风 加 热 到 650 ， 作 为 热 解 炉 内 分 解 尿素 溶 液 的 热 源 。 电 加 热 器 设 有 超 温 保 护 。热 解 炉 所 需 雾 化 空 气 可 引 自 主 厂 房 仪 用 压 缩 空 气 或 杂 用 压 缩 空 气 。计量分配模块中管路冲洗水取自主厂房闭式冷却水。2.9 氨喷射系统本 工 程 采 用 涡 流 混 合 系 统 。热解炉出口的空气/氨气混合物经母管送入各分支管，在各分支管设手动调节阀，启动时调整各调节阀开度，使各分支流量均衡后，可不再调整。分支管的混合气体喷入位于烟道内的涡流混合器处。该系统能确保氨与空气混合物喷入烟道后与烟气充分混合，达到烟气中的 NH3/NO 均匀分布的最佳混合效果，同时还能最大限度地适应锅炉负荷的变化。2.10 厂区尿素溶液管道伴热系统尿 素 溶 液 管 道 的 总 热 源 在 尿 素 溶 液 储 罐 内 盘 管 加 热 器 ， 为 防 止 冬 季 尿 素溶 液 储 罐 在 最 高 温 度 下 仍 不 能 保 证 回 流 温 度 ， 或 者 在 尿 素 溶 液 环 管 单 元 不 能进 行 循 环 ， 尿 素 溶 液 储 罐 内 盘 管 加 热 器 的 总 热 源 作 用 无 法 发 挥 时 ， 设 置 了 疏水 箱 疏 水 作 为 厂 区 尿 素 溶 液 管 道 的 伴 热 系 统 备 用 手 段 。启动疏水箱疏水伴热的另一个前提条件是疏水温度达到 45以上。2.11 空预器高压冲洗水系统为每台炉提供一套空预器高压冲洗水系统，包括高压冲洗水泵、水泵进口电动闸阀、滤网，出口安全阀、出口电动闸阀，泵进出口管道、阀门、支吊架。泵进口水压为 0.30.5MPa，出口水压为 20MPa，流量为 20t/h。冲洗水水质为工业水，接口界限为：锅炉空预器低压冲洗水管道上卖方指定位置和高压水吹灰器入口。2.12 冷却水系统尿素车间尿素泵轴封冷却水取用厂区管架冷却水管道，排水至尿素车间地沟，汇流至地坑后，排至就近地沟。2.12 压缩空气系统锅 炉 房 区 域 仪 表 用 气 就 近 取 自 锅 炉 房 BK 柱 区 域 各 层 仪 表 用 压 缩 空 气 分支 管 ， 锅 炉 房 区 域 杂 用 气 取 自 炉 后 零 米 层 杂 用 气 母 管 ； 尿 素 车 间 区 域 压 缩 空气 取 自 厂 区 压 缩 空 气 管 道 。3系统的启动与停止在 SCR 系 统 的 启 动 过 程 中 必 须 采 取 必 要 的 措 施 ， 避 免 对 设 备 造 成 损 害 ，反 应 器 内 的 温 升 速 度 ， 须 严 格 按 催 化 剂 温 升 速 度 要 求 。 且 只 有 当 达 到 催 化 剂最 低 允 许 喷 氨 温 度 以 上 时 ， 才 允 许 喷 氨 。锅 炉 冷 态 启 动 初 期 或 长 期 低 负 荷 运 行 时 （ 烟 气 温 度 低 于 最 低 喷 氨 允 许 温度 ） ， 脱 硝 系 统 将 启 用 旁 路 ， 入 口 原 烟 气 挡 板 门 和 出 口 净 烟 气 挡 板 门 处 于 关 闭状 态 ， 以 保 证 催 化 剂 和 反 应 器 安 全 。 当 烟 气 温 度 高 于 脱 硝 系 统 最 低 允 许 喷 氨温 度 时 ， 开 启 脱 硝 进 出 口 烟 气 挡 板 门 ， 缓 慢 关 闭 旁 路 烟 气 挡 板 门 ， 对 反 应 器进 行 初 步 预 热 ， 可 以 将 反 应 器 内 的 温 度 提 高 到 水 露 点 温 度 以 上 ， 起 到 烘 干 催化 剂 的 作 用 ， 通 过 足 够 长 的 时 间 ， 使 得 反 应 器 钢 结 构 和 催 化 剂 内 外 温 度 一 致 。启 动 初 期 的 初 步 预 热 过 程 须 严 格 控 制 温 升 速 度 ， 以 保 证 催 化 剂 和 反 应 器 安 全 。最 终 关 闭 旁 路 挡 板 后 ， SCR 装 置 投 入 运 行 。锅 炉 正 常 运 行 时 ， 脱 硝 系 统 投 入 运 行 ， 只 在 特 殊 情 况 (如 烟 温 不 能 满 足催 化 剂 允 许 温 度 范 围 )时 将 启 用 脱 硝 系 统 旁 路 ， 缓 慢 开 启 旁 路 烟 气 挡 板 门 ，反 应 器 进 出 口 挡 板 逐 渐 关 闭 后 ， 此 时 锅 炉 在 无 SCR 装 置 情 况 下 （ 烟 气 通 过 旁路 烟 道 ） 运 行 。尿 素 存 储 、 供 应 系 统 尿 素 热 解 、 氨 喷 射 系 统 内 的 装 置 运 行 模 式 与 锅 炉 运行 相 协 调 ， 确 保 启 动 方 式 上 的 快 速 投 入 与 停 止 ， 在 负 荷 调 整 时 有 良 好 的 适 应特 性 。 尿 素 热 解 制 氨 系 统 能 在 锅 炉 40 100%BMCR 负 荷 条 件 下 持 续 、 安 全 地运 行 ， 并 满 足 脱 硝 系 统 的 氨 需 求 量 。 尿 素 热 解 制 氨 系 统 与 机 组 运 行 方 式 相 匹配 ， 能 满 足 下 述 锅 炉 负 荷 波 动 ， 且 处 于 稳 定 的 运 行 状 态 。当锅炉机组短时停运时，尿素热解制氨系统的尿素溶液循环管路将保持连续运行，为下次启动喷氨做好准备。3.1 SCR 的启动为避免启动过程中温升所产生的膨胀及应力问题，在 SCR 的启动过程中应对反应器的温度上升速度加以控制。具体分为两种启动方式：冷态启动和温态启动。冷态启动：锅炉长期停运后，脱硝反应器也处于常温状态，这种启动方式称为冷态启动。在冷态启动过程中，反应器温度150时，SCR 的温升速度应5/min。热态启动：锅炉温态启动时，反应器温度150，SCR 的温升速度可达到 50/min，而根据锅炉的启动要求，温态启动的温度上升速度一般不允许达到这一数值，因此热态 SCR 启动的温升速度一般不作为主要控制对象。系统启动前应首先作好相应的准备工作，投入相关的辅助系统，如冷却水系统、压缩空气系统等。3.1.1 启动前的系统检查 系统启动前应首先作好相应的准备工作，启动相关的辅助系统，如冲洗水系统、压缩空气系统等。并对系统设备进行检查1. 检查尿素溶液回流母管压力是否正常。2. 检查氨气喷射系统是否正常。3. 检查 SCR 烟风系统是否正常。4. 检查热解炉相关系统是否正常。5. 检查烟气取样系统是否正常。6. 检查 DCS 系统是否正常。7. 检查电气系统是否正常。8. 检查过程中如发现异常应及时汇报值长，并待故障消除后方可进行 SCR的启动工作。3.1.2 SCR 的启动 具体启动步骤：1. 联系投入相应的辅助系统如压缩空气系统、工业水系统。2. 锅炉启动后将首先进行吹扫。脱硝系统也应随锅炉对 SCR 的反应器进行吹扫。吹扫过程中可投入反应器吹灰器，投入方法见 3.1.5。3. 反应器的预热。打开净烟气挡板门、原烟气挡板门后，通过调节旁路挡板门开度，控制进入 SCR 系统的热烟气量，使其温度将逐渐升高。冷态的温升速度应在 5/min 以内。温态启动时，正常情况下应温升速度应不超过 50/min。4. SCR 温度达到 300，启动尿素溶液循环系统，使尿素溶液回流母管压力保持在 0.300.45MPa。5. SCR 温度达到允许温度时，投入尿素热解系统制备氨气，通过热一次风喷射至涡流混合器处，与烟气均匀混合。6. 氨气进入烟道后在催化剂的作用下与烟气中的氮氧化物发生反应生成氮气和水，从而实现脱硝作用。通过调节尿素供给量可对脱硝效率进行调节。投入喷氨自动，DCS 将根据脱硝效率自动调节供氨量。注：上述启动过程的各控制参数是根据初步设计值得出的，实际运行中可能有所不同。3.1.3 SCR 烟气系统的启动1. 系 统 启 动 前 检 查 设 备 、 系 统 、 挡 板 门 均 正 常 ， SCR 烟 气 系 统 具 备 投入 条 件 。2. 全 开 净 烟 气 挡 板 门 ；3. 全 开 原 烟 气 挡 板 门 ；4 缓 慢 关 闭 旁 路 挡 板 门 ， 控 制 SCR 反 应 器 温 升 速 度 ；5. 全 开 旁 路 挡 板 门 全 关 后 ， 投 入 催 化 剂 蒸 汽 吹 灰 功 能 组 ；6. 投 入 SCR 灰 斗 输 灰 功 能 组 。3.1.4 热解炉系统的启动启 动 条 件 ：1. 尿素溶液回流母管压力正常，压力保持在 0.300.45MPa；2 SCR 投 入 条 件 满 足 ；3 SCR 烟 风 系 统 已 投 运 ；4 热 解 炉 相 关 系 统 已 正 常 投 运 ；5 DCS 上 各 热 工 信 号 显 示 正 常 。投 入 步 骤 ：1. 全开至反应器氨气空气挡板门；2. 调节热一次风入口挡板开度，使热解炉入口风量保持在83009000Nm 3/H；3. 启动热解炉加热器，热解炉加热器投入自动；4. 至少选择一组喷枪投入工作，其余投入备用；5. 打开雾化空气总门；6. 全开喷枪尿素溶液调节阀；7. 打开已选择喷枪尿素溶液电动门；8. 喷枪尿素溶液调节阀投入自动。注：上述启动过程的各控制参数是根据初步设计值得出的，实际运行中可能有所不同。3.1.5 蒸汽吹灰器的启动投 入 条 件 :1 SCR 反 应 器 通 入 烟 气2 吹 扫 蒸 汽 压 力 正 常启 动 步 骤 :一 、 投 入 前 检 查 :1 打 开 就 地 各 吹 扫 蒸 汽 的 手 动 截 止 阀 ， 包 括 每 台 炉 的 吹 扫 蒸 汽 总 阀 、 上中 层 吹 灰 器 的 总 阀 及 各 吹 灰 器 的 手 动 阀 。2 观 察 吹 扫 蒸 汽 压 力 是 否 正 常 。3 联 系 相 关 人 员 给 吹 灰 器 送 电 。二 、 启 动 步 骤 :1 SCR 烟 气 系 统 投 运 后 就 应 投 入 蒸 汽 吹 灰 器 。2 接 到 值 长 命 令 后 ， 投 入 吹 灰 器 顺 控 功 能 组 ， 各 吹 灰 器 将 逐 台 按 由 上 至下 顺 序 开 启 各 吹 灰 器 进 行 吹 扫 。3 如 有 吹 灰 器 需 要 检 修 ， 应 关 闭 该 吹 灰 器 的 吹 扫 蒸 汽 手 动 门 ， 并 将 该 吹灰 器 停 电 后 ， 方 可 进 行 检 修 。3.2 SCR 的停止SCR 的停止首先由切断尿素溶液的供应开始，然后根据停机原因及是否有其它锅炉脱硝运行决定是否停止尿素溶液输送、溶解系统。具体步骤如下：1. 关闭正在运行的喷枪尿素溶液电动门2. 该喷枪尿素溶液调节阀切手动，且全开；3. 联启喷枪冲洗子组；4. 关闭雾化空气总门；5. 停止热一次风加热器；6. 延时 5min 关热一次风挡板，对热解炉进行吹扫；7. 全开旁路挡板门；8. 全关原烟气挡板门；9. 全关净烟气挡板门；10. 催 化 剂 蒸 汽 吹 灰 功 能 组 一 个 循 环 后 ， 退出催 化 剂 蒸 汽 吹 灰 功 能 组 ；11. SCR 灰 斗 输 灰 功 能 组 一 个 循 环 后 ， 退 出 SCR 灰 斗 输 灰 功 能 组 。3.3 尿素车间的启动与停止重要提示：尿素溶液的制备为制备好一罐，输送走一罐，间歇制备。3.3.1 尿素颗粒上料系统的启动与停止启动步序：（1）启动仓顶布袋除尘器（2）打开流化空气总门（3）延时，5s 启动斗提机停止步序：（1）停止斗提机（2）延时 20s，停止除尘器（3）关流化空气总门3.3.2 尿素溶解系统的启动与停止1选择除盐水电动门或是疏水电动门联锁，向补水至正常液位；2启动尿素溶解罐搅拌器；（建议连续运行） ；3选择加热蒸汽电动门联锁，将尿素溶解罐溶液加热至正常温度；4. 预选一台尿素混合泵启动，延时 5s 打开尿素混合泵再循环电动门；5关闭尿素中间仓出口电动门6. 打开尿素中间仓入口电动门、启动振打器、打开尿素储仓压缩空气门；7. 延时 10s, 关闭尿素中间仓入口电动门、停止振打器、关闭尿素储仓压缩空气门；8. 打开尿素中间仓出口电动门；9. 延时 10s,关闭尿素中间仓出口电动门；10. 第 59 步循环 5 次；11. 切除除盐水电动门或是疏水电动门联锁；12. 手动控制尿素溶解罐补水量，使尿素溶液密度达到设计值。13. 打开尿素混合泵至尿素溶液储存罐电动门；14. 关闭尿素混合泵再循环电动门，向尿素溶液储存罐输送合格的尿素溶液，直至尿素溶解罐液位低保护停止尿素混合泵。3.3.3 尿素溶液输送系统的启动与停止启动步序：（1）开预选动尿素溶液循环泵入口电动门；（2）启动预选尿素溶液循环泵；（3）设置变频器最低输出频率；（4）设定尿素溶液回流母管压力自动。停止步序：（1）解除备用泵备用；（2）切除尿素溶液回流母管压力自动；（3）变频器清零；（4）停止循环泵；（5）延时 5s,关循环泵入口门。3.3.4 尿素车间运行注意事项1 尿 素 颗 粒 储 仓 内 干 燥 风 的 使 用尿素颗粒宜储存在干燥阴凉的环境中，当环境温度高，将加剧尿素颗粒的吸湿潮解。由于本厂所处地理位置特殊，会有环境中相对湿度很高的情况发生，尿素颗粒在环境温度 35、空气相对湿度 70时，就会发生吸湿。虽然尿素颗粒储仓是相对密闭的，但也会对其储存有不利影响，所以尿素颗粒储仓需要保温、密闭，杜绝有向储仓、中间仓、斗提等设备中漏雨、漏水现象的发生。尿素颗粒储存时，应在任何情况下使仓内相对湿度小于 80%，在环境相对高或空气相对湿度大时，向储仓内通入干燥压缩空气，通入的压缩空气品质要求至少一半经过空气净化干燥装置的杂用空气。2 溶 解 系 统 尿 素 溶 液 的 利 用饱 和 的 尿 素 溶 液 在 温 度 降 低 后 ， 将 有 尿 素 析 出 结 晶 ， 造 成 管 道 的 堵 塞 。在 运 行 中 应 将 尿 素 溶 液 加 热 到 有 一 定 的 过 热 度 ， 并 减 少 尿 素 溶 液 管 道 温 降 。尿 素 溶 解 系 统 是 批 量 制 生 产 ， 每 次 连 续 生 产 后 ， 应 将 溶 解 系 统 的 残 留 溶液 放 空 。 本 次 设 计 中 ， 考 虑 到 上 述 方 案 造 成 溶 液 的 浪 费 ， 将 其 调 整 为 ： 在 溶解 箱 通 向 溶 液 储 罐 的 电 动 阀 前 作 为 注 入 点 ， 向 溶 解 系 统 注 入 冲 洗 水 ， 分 别 开 /关 混 合 泵 进 口 阀 和 溶 解 系 统 再 循 环 电 动 阀 ， 使 各 管 路 均 得 到 冲 洗 ， 并 反 冲 至溶 解 箱 ， 管 道 及 溶 解 箱 内 的 溶 液 浓 度 降 低 到 40 ， 其 结 晶 温 度 即 可 降 低 到10 ， 在 大 多 数 环 境 温 度 下 ， 就 可 以 保 证 尿 素 溶 液 不 发 生 结 晶 。 溶