大唐烟气脱硝系统培训.ppt

中国大唐集团科技工程有限公司 李映斌 烟气脱硝基本结构图 scr系统性能保证 1、脱硝效率能达到90； 2、氨逃逸率低于3ppm； 3、so2/so3转化率 低于1%； 4、装置可用率在验收前不低于98； 5、催化剂保证化学寿命(nox 脱除率不低于设计值， 氨的逃逸率不高于3ppm)不低于24000h/最大3年。 6、系统连续运行温度 （320 420 ） 还原剂nh3性质 氨; 液氨; ammonia; cas: 7664-41-7；危险化学品 名录（2002版）中被分为：第2类 压缩气体和 液化气体、第3项 有毒气体；中国危险货物编号 ：cn no. 23003；联合国危险货物编号：un no. 1005。 理化性质：无色气体,有刺激性恶臭味。分子式 nh3。分子量17.03。相对密度0.7714g/l。熔点- 77.7。沸点-33.35。自燃点651.11。氨气与空气 混合物爆炸极限1327%(最易引燃浓度17%)。水溶 液呈碱性。 scr工艺流程 一、制氨工艺 1、尿素制氨气 2、纯氨制氨气 3、氨水制氨气 制氨法比较 1、尿素制氨气（制氨成本最高） 优点：运输、储存安全 缺点：制氨成本高，氨气中杂质含量高 2、液氨制氨气（制氨成本最低） 优点：运输、储存成本低，氨气浓度高 缺点：运输、储存及设备要求较高，任 何一个环节不允许泄漏 3、氨水制氨气（制氨成本最高） 优点：运输、储存安全 缺点：制氨成本高，氨气浓度较低 scr工艺布置 1、高含尘布置 scr反应器位于锅炉省煤器与空气预热器之间，烟气温度 在320 420，满足催化剂反应要求。缺点是含尘量高 ，对催化剂防磨损、堵塞及钝化性能要求更高。 2、低含尘布置 scr布置在烟气脱硫系统和烟囱之间。烟气中的飞灰含量 大幅降低，但为了满足温度要求，需要安装烟气加热系统 ，系统复杂，运行费用增加，故一般选择高尘布置方式。 高含尘布置 低含尘布置 影响scr性能的两个重要因素 1、催化剂设计 催化剂的选取是根据锅炉设计与燃用煤种、scr反 应器的布置、scr入口烟气温度、烟气流速及设计脱硝 效率、允许so2/so3转化率与催化剂使用寿命保证值 来确定。 2、cfd模型模拟 为了更好了解烟道及反应器内的烟气流场分布，以 便于能够优化的设计烟道及aig（喷氨）系统，利用 cfd数学模拟烟道及反应器内的流场的一种手段。 催化剂的几何结构 1 1、正方形单孔蜂窝结构；、正方形单孔蜂窝结构； 2 2、带涂层的板式结构；、带涂层的板式结构； 反应器内部的催化剂 催化剂的装填 催化剂堵塞与磨损 影响催化剂活性的因素 催化剂的失效 1、中毒催化剂的 由于scr系统一般在高含尘条件下运行，会存在大 量的积灰，积灰中的重金属元素会附着在催化剂表面 导致催化剂中毒，其结果是脱硝效率的下降及氨逃逸 率增加。 2、催化剂的磨损 3、催化剂的高温烧结（450 ） 高含尘布置scr系统催化剂的积灰与磨损 cfd模型模拟 通过流体模型的试验及优化设计，达到如下目的 ： 1、检验烟道中可能的积灰情况 ； 2、通过增加导流板，使压力损失最小化； 3、使烟气中nh3/nox的摩尔比尽可能一 致，偏差系 数：5； 4、测量进入反应器，在第一层催化剂前0.5m处的轴 流速度分布情况。 实物模型 脱硝系统运行容易出现的几个问题 催化剂的损坏 abs（硫酸氢氨、压硫酸盐）的生成 氨气中混合空气杂质（以液氨制氨气为例）。 催化剂的损坏 催化剂一般工作温度为280 430 ，温度过低 时容易出现负反应，如abs堵塞催化剂或下游的空 气预热器，温度过高时容易出现催化剂的高温烧 结，导致其活性降低甚至失去 系统投用时一定要启动催化剂吹灰程序，锅炉停 运时需要在锅炉风机运行情况下继续吹灰，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 催化剂表面带水或潮湿会导致催化剂的失效甚至 钝化，使用蒸汽吹灰时一定要使用过热蒸汽，同 时当反应器温度高于蒸汽露点温度时才允许启动 蒸汽吹灰 abs的生成 在正常运行过程中会有如下负反应： so21/2o2so3 nh3+so3h2onh4hso4 2nh3+so3h2o(nh4)2so4 so3h2oh2so4 硫酸氢氨/亚硫酸盐冷凝物影 响 1、硫酸氢氨堵塞催化剂孔，降低催化剂活性； 2、硫酸氢氨与灰飞结合沉积在空气预热器表面； 3、与灰飞混合，改变esp飞灰品质； 4、亚硫酸对空气预热器和ggh有腐蚀； 降低硫酸氢氨沉积的措施 1、减少未参加反应的nh3； 2、提高锅炉的燃尽度； 3、选择合适的催化剂，降低so3的转化率； scr运行前检查事项 储罐中液氨充足； 蒸发槽水位正常，工艺水及消防喷淋水压力表显示正确 ，水源充足； 氨区照明电系统能正常投用； 氨泄漏报警仪数字显示正确； 各气动阀门、调节门动作正常，都处于“关”位； 喷氨格栅手动门都处于已调整位置； scr运行前检查事项 氨区：氨罐出口手动截止阀、去蒸发槽手动球阀、蒸发槽 入口球阀关断门、缓冲槽出口球阀及母管总门全部打开； 反应区：供氨平台球阀总门、a/b侧主管路上球阀关断门 全部打开，旁路截止阀关闭； 检查稀释风机空气流量计、氨气流量计，保证取样点一、 二次针形阀打开，平衡阀关闭； 所有测点显示正确、dcs保护逻辑全部投入； scr投运步骤及操作 启动稀释风机，缓慢开启风机入口调节门至最大开度 ，检查稀释风流量是否大于7000nm3/h，否则先检查 流量计及取样点； 确认反应器进口温度在330420之间； 开启氨罐出口气动阀、蒸发槽蒸汽入口关断门、开启 蒸汽温度调节门，开度约5%-10%，待水温升至45左 右，切换到自动，温度目标值设为48； 开启液氨入口气动关断阀，调整液氨压力调节阀开度 为5%，待缓冲槽出口母管压力至0.1mpa； scr投运步骤及操作 先后开启a/b侧供氨气动关断门、调整供氨调节门开 度为20%左右，记录此时供氨流量显示数值，2-3分钟 后记录两侧进出口nox含量及脱硝效率； 检查氨母管压力是否0.1-0.15mpa之间，调整蒸发槽液 氨压力调节阀； 缓慢增加供氨调节门开度，同时密切注意氨空比及母 管压力，逐渐将效率提升至80%以上； scr投运步骤及操作 充分利用液氨压力调节门和供氨压力调节门，保证适 当的氨母管压力（0.1-0.15mpa）及脱硝效率，同时注 意氨空比在8%以下； 待系统稳定后，将蒸发槽液氨压力调节阀切换到自动 ，压力目标值设为0.15mpa，维护系统正常运行。 系统停用 关闭蒸汽入口关断阀及温度调节阀； 关闭氨罐出口气动阀、液氨入口气动关断阀及氨气压 力调节阀； 待母管压力降至0.065mpa时，反应区跳闸，自动关闭 供氨两侧气动关断门及供氨流量调节门； 几分钟后，可停运稀释风机，关闭风机入口调节门； 运行中需要注意的几个问题 1. 氨管路上不能有空气进入，检修完后需要进行氮气置 换； 2. 一旦scr投入使用，吹灰程序不能停止； 3. 氨罐压力如果太高，需要开启氨气纯化阀门进行氨气 纯化，以释放部分压力； 4. 无论脱硝系统投运及停用，应密切关注氨区消防喷淋 阀的状态，一旦发现打开，应及时检查动作原因（可 点开首出）后复位； 5. 升负荷时会引起反应区入口烟气温度上升至410以上 ，此时应及时控制烟气温度，以保障催化剂的性能。 常用参数（适用于金竹山电厂） 参数名称正常工作范围围参数名称正常工作范围围 液氨储罐压力0.41.2mpa单侧供氨流量600 nm3/h 液氨储罐温度40氨空比8% 蒸发槽水温3560单层催化剂差压200pa 蒸汽压力0.8mpa反应区总差压600pa 氨气母管压力0.10.15mpa反应区氧量6% 进口烟气温度330420进口nox含量1000mg/ nm3 稀释风量7200nm3/h出口nox含量200mg/ nm3 带scr系统锅炉运行注意事项 当锅炉安装完scr系统后，对于不带旁 路门的scr系统，为了防止催化剂的损坏， 当安装完催化剂后锅炉在运行过程中需要注 意以下几点： 锅炉运行时scr吹灰器需要同步投用，如果是蒸 汽吹灰器，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