公司水泥窑炉SNCR脱硝系统调试报告

公司水泥窑炉SNCR脱硝系统 调 试 报 告1、 调试方案编制依据.22、 脱硝系统设备概况及特点.22.1.1脱硝原理.22.1.2脱硝工艺.22.1.3脱硝工艺特点.32.2系统简介及操作.32.2.1氨水接受模块.32.2.2氨水储存系统.32.2.3浓度调整系统.42.2.4供应系统.42.2.5顶部机柜.52.2.6喷射系统.62.2.6.1喷枪.62.2.6.2 前进后退装置.62.2.6.3 自动开关门装置.62.2.7控制系统.73、 脱硝系统调试组织及分工.73.1调试单位.73.1.1 成立调试项目组.73.2建设单位.84、 脱硝系统调试所具备的条件.94.1安装工作.94.2物料供应部分.94.3其他.105、 脱硝系统调试步骤及程序.105.1 冷态调试内容及相关项目.105.1.1单机调试.105.1.2分部调试.115.1.3冷态联动调试.125.2 热态调试项目.125.3 系统运行参数优化.125.4 整套启动运行期间应进行的功能试验.135.5性能验收试验.136、 开机、停机顺序、操作注意事项.136.1开机顺序.136.2 停机顺序.13七、结论.14八、安全注意事项.15 前言 公司（以下简称维高水泥）烟气脱硝项目。是山西省环保厅核准的、符合国家产业政策的项目，受国家政策的保护和支持，也是市、县人民政府的重点工程之一。本项目为维高水泥窑尾烟气脱硝工程，采用选择性非催化还原法(SNCR)脱硝工艺。系统的调试是保证脱硝系统安全、可靠、经济、文明地投入生产，发挥投资效益的关键性工作。调试工作遵循的基本原则和指导方针是：确立安全第一的工作方针，脱硝系统试运中的一切工作必须在确保人身及设备安全的原则下进行；严格按“启规”及“实施细则”、“验标”、“安规”、“标准”等规程、规章制度和工作程序进行启动试运和验收工作。坚持进度服从安全、进度服从质量的理念。为指导本水泥窑烟气脱硝系统（以下简称脱硝系统）的调试工作，提高工程质量、合理控制工期，协调各方工作，高质量完成调试任务，特编制高平维高水泥窑烟气脱硝系统调试方案。本调试方案是脱硝系统调试过程中的、综合性技术指导文件。本方案规定了脱硝系统启动调试各个阶段调试的组织机构、总体部署、各个设备系统调试基本内容、整套启动阶段综合性调试项目及程序。本方案经讨建设单位审批后开始执行，调试方案在实施中如果因工期、安装、设备质量及参数更改、图纸资料变更、制造厂家再提供最终资料、图纸版本，需经讨论后可进行补充及修改。一、调试方案编制依据调试方案编制工作主要依据下列文件及标准：GB4915-2004水泥工业大气污染物排放标准GB 9078-1996工业炉窑大气污染物排标准GB 16297-1996大气污染物综合排放标准设备制造厂目前提供图纸、设备安装和使用说明书。设备供货合同及供货合同中规定的国际及国家标准。国产实业与脱硝工程公司签署的脱硝系统技术合同。 上述国家、地方、行业颁布的标准、规程、规范均应是现行有效版本，如以上版本更新，采用最新版本。本调试方案正式批准后，脱硝、设备制造厂提供的与调试有关资料、图纸、运行有关定值等如有变更，应经过各方讨论确定后进行相应修改。二、脱硝系统设备概况及特点2.1本脱硝工程采用的是选择性非催化还原脱硝工艺（SNCR）。2.1.1脱硝原理采用NH3作为还原剂，在温度为8501150的范围内，还原NOx的化学方程式主要为：4NO + 4NH3 + O2 4N2+ 6H2O6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2O2O2 + 2NO + 4NH3 3N2 + 6H2O以氨水为基础的选择性非催化还原工艺（SNCR），将稳定的氨水精确地喷射到高温烟气中，在满足氨和NOx反应的850C到1150C之间的温度窗口。根据燃烧条件的改变自动调节氨水喷射。2.1.2脱硝工艺氨水槽车氨水接受系统氨水储罐氨水供应系统背压阀组模块 浓度调整系统 顶部机柜2.1.3脱硝工艺特点脱硝反应系统由还原剂制备储存系统、氨水供应系统、浓度调整系统、顶部机柜、喷射系统、检测控制系统等系统所组成。2.2系统简介及操作 本脱硝系统由氨水接受系统、氨水储存系统、浓度调整系统、氨水供应系统、计量分配系统、喷射系统、控制系统六大部分组成。2.2.1氨水接受模块 组成：1个过滤器、2台氨水接受泵、2个止回阀、2个球阀、一个压力表组成。 操作流程：氨水罐车输出口与系统接收口紧密连接，打开氨水储罐相应的球阀，现场按钮盒启动氨水接受泵；氨水接受完毕，现场按扭盒停止氨水接受泵，关闭打开球阀，最后氨水罐车与接收口断开。注意：整个操作过程要求操作人员佩戴好防护装备，操作人员通过磁翻板液位计观察氨水储罐液位变化. 2.2.2氨水储存系统组成： 2套50m钢衬PE材质氨水储罐组成，每套氨水储罐包括罐体，球阀、磁翻板液位计、温度变送器、呼吸法、爬梯及扶栏。注意：氨水接受时，确保接受氨水储罐顶部球阀处于打开状态。2.2.3浓度调整系统组成：由稀释模块和混合器组成。稀释计量模块主要由水泵，涡轮流量计，电动球阀，球阀等组成；混合模块主要由混合器，压力式液位变送器，电动球阀，球阀组成。操作流程:(1)氨水浓度大于21%，关闭水路旁路球阀BV5,混合器排污球阀BV6和取样球阀BV7，保证其他阀门处于常开状态，进行PLC控制操作 (2)氨水浓度在喷射浓度范围内（17%21%），打开水路旁路球阀BV5，进行控制操作.2.2.4供应系统组成：两个卫生级过滤器、两台水泵(Pu1 / Pu2)和两个单向阀(CV1 / CV2) 、14个不锈钢球阀、一个压力变送器(PT1) 、一个常闭电磁阀(SEV1) 、一个 手动闸阀(GV1) 、一个流量计(FM) 、一个压力表(PG1) 、一个安全阀(SV) 、一个排液球阀组成。操作流程:关闭排液球阀BV15，闸阀GV1，保证其他阀门常开，进行控制操作。 2.2.5顶部机柜组成：四个球阀，三个闸阀，二个电动球阀，三个压的表，一个电磁阀，一个压力变速器。操作流程:正常情况下第一层四支喷枪工作，除球阀BV12关闭外，其余阀门全部打开；当窑异常需要打开六支喷枪工作时，确保球阀BV12打开；进行控制操作。2.2.6喷射系统组成：喷射系统由六套前进后退装置、自动开关门、球阀、单向阀、喷枪组成。 2.2.6.1 喷枪本系统采用的喷嘴为双流体喷嘴，喷枪管道为双层管道，具有一定压力的压缩空气和液体同时经过喷枪管道到达喷嘴，在压缩空气的作用下，还原剂被雾化成为合适的雾粒，均匀分布于废气之中，雾粒迅速蒸发，尿素进行分解生成NH3，从而达到发生脱硝的效果。事实上，液压和气压最少应达到允许的最低压力要求才能正常工作。如果空气压力太低，雾化就不充分，雾滴较大。2.2.6.2 前进后退装置6套喷枪自动前进后退装置与及相应的附件，主要的功能是喷枪需要工作时能够自动进行进入工作位置，当喷枪长期不工作时，喷枪能够自动退出工作位置，以保护喷枪。当喷枪需要维护时，前进后退装置可以退出喷枪，无需人工去安装，实现人性化的操作，减轻人员劳动强度。喷枪自动前进后退装置是由一个气动马达带动，带自锁螺纹传动保证了喷枪处于任意方向安装时都可以可靠自我定位，可伸缩的防尘保护套保证了螺纹传动装置可以处于有粉尘的环境下进行正常长期工作。带反馈信号的传动装置保证了喷枪准确无误地到达所需要的位置。性能可靠的电磁阀保证了自动前进后退装置的气动马达旋转方向正2.2.6.3 自动开关门装置喷枪安装套管的关闭及开封装置，主要的功能是喷枪自动进入工作位置时，喷枪安装套筒门自动打开，当喷枪自动退出工作位置后，喷检安装套筒门自动关闭，以防止外界冷空气进入窑炉系统，可时也为了防止分解炉高温辐射伤及工作人员及周围设备装置。安装套筒门自动开关装置由一套气缸为主而构成的杠杆装置，特殊设计的气路系统保证喷枪安装套筒处于任意位置下都可以固定在完全开启及完全关闭的状态，除非系统外给另外的指令信号。性能可靠的电磁阀保证了套筒门开关装置的气缸的杆前进后退方向正确。 2.2.7控制系统控制系统主要由PLC，变频器，触摸屏，屏蔽器，开关电源，变压器，空气开关，中间续电器，接线端子等电器元件组成。 三、脱硝系统调试组织及分工结合本项目脱硝系统的特点，在调试工作开始前，成立相应的调试组织机构，保证调试顺利进行，使脱硝系统安全、稳定、高效投入运行。参与本工程调试的单位有兰丰环境工程科技有限公司、高平维高水泥制造有限公司。参与脱硝系统调试的各单位的主要职责：3.1调试单位：兰丰环境工程科技有限公司3.1.1 成立调试项目组。脱硝系统调试项目组主要职责：负责本专业具体的调试工作，包括：编写措施、方案，提交报告，专业调试指挥，解决专业问题，为决策提供建议和方案。汇报调试情况，接受协调指挥，提出检验签证申请，参加验收签证等。3.1.2 对脱硝系统调试负主要技术责任，负责编写调试方案、脱硝分系统试运及整套试运的方案和措施，主要有以下几方面措施在其系统调试前编写完成：l 脱硝反应系统调试措施l 脱硝系统整套启动调试措施 以上各措施根据调试具体工作情况进行合并及单独编写。3.1.3 全面检查脱硝系统的完整性和合理性；组织指挥并完成整套试运全过程中的调试工作。3.1.4 在分系统及整套启动调试中进行调试时间的计划、安排。3.1.5 在脱硝整套启动调试过程中作为调试的技术总负责。3.1.6 负责所承担的系统调试和整套系统调试工作；解决试运中出现的问题。3.1.7 确认各个阶段系统试运行条件和完成情况。协助组织专业会议。确认调试的技术数据和参数。3.1.8负责对合同范围内的脱硝系统性能、调试质量进行控制。3.1.9 对合同范围外的设备系统的调试工作提出技术建议。3.1.10 提交分系统及整套启动调试报告，负责所有调试资料的编制和出版等。3.1.11 组织并填写分系统和整套启动调试检验验收签证文件，填写质量文件，提出验收签证申请，参加验收签证工作。3.1.12负责脱硝系统设备单体调试，包括仪器仪表校验，编写有关的调试措施。3.1.13 设备单体调试相关文件的填写、签证和移交。3.1.14脱硝各个分系统和整套启动调试工作。3.1.15 试运期间的消缺、设备维护和检查及运行记录。3.1.16 确认各个系统的试运行条件和完成情况。填写质量文件，提出验收签证申请，参加验收签证工作。3.1.17 负责系统试运前的临时措施的制定和实施。3.1.18 负责调试期间的临时管道的安装和恢复。3.2建设单位（公司）3.2.1 调试和试运期间的物资准备，包括消耗性材料和化学药品的准备。3.2.2 组织试验室人员配合调试的运行、物化分析工作，提供分析报告。3.2.3 负责做好运行设备系统与调试设备系统之间的隔离和临时连接措施。3.2.4 负责运行、检修、试验人员的配备、培训、上岗，共同参加调试工作。3.2.5 提供调试期间所需要的各种调试记录表格、操作票、工作票，调试期间应记录的运行表格、运行日志的填写。3.2.6 协调生产单位各个部门与调试工作的关系和联系。负责组织和协调与生产及公用系统设备之间的启停运行和状态调整。3.2.7 调试期间设备、系统的检查和运行操作、运行调整。3.2.8 对运行中发现的问题及事故提出处理意见或建议。3.2.9 负责验收移交工作，移交生产后全面负责脱硝设备和系统的运行及管理工作，保证各项指标达到要求。根据要求做好资料工作。四、脱硝系统调试所具备的条件4.1、安装工作4.1.1所有模块及管道连接完成；4.1.2储罐及附属设备仪表安装完成；4.1.3电气接线、通电调试完成；电气方面调试包括：低压电动机、送配电系统、PLC控制、电气中央信号系统、电气测量、电气保护、联锁、报警及自动等系统及其附属系统的调试、继电保护整定值审核调整等。4.1.4所需照明、通讯设施齐全；4.1.5中控上位机连接完成；4.1.6所有附属及消防配备设施配备完成；4.1.7管道检查及相关标识完成；4.1.8所有清理工作完成。4.1.9脱硝系统PLC控制已调试完毕：l PLC硬件检查完毕l PLC 内部网络检查完毕l PLC 软件安装并运行正常l 脱硝系统运行组态逻辑检查l PLC对驱动设备可操作l 系统启动所需监视、联锁、报警、保护信号进入PLC4.2物料供应部分4.2.1压缩空气压力大于等于0.4MPa；4.2.2工业用电供应具备调试条件；4.2.3氨水储量满足 3天用量，且供应有保障；4.2.4工艺及稀释用水供应完备。4.3其他4.3.1建设单位配合部分完成；4.3.2建设单位已确认调试方案、计划；4.3.4各相关调试单位调试人员到位；4.3.5各相应检测、校对仪表、仪器到位；4.3.6热工控制系统及仪器仪表调试。1) 脱硝系统PLC系统装置软、硬件。2) 数据采集及处理。3) 模拟量控制。4) 顺序控制。5) 事故顺序记录。6) 热工硬逻辑报警。7) 监视仪表系统：在线液位测量表计、料（液）位计、压力及流量测量表计等。8) 脱硝系统联锁保护 4.3.7自动化控制逻辑程序测试完成。4.3.8检测仪表清单：序号名称规格型号数量备注1便携式烟气分析仪Testo 35012测温热电偶Pt100，013001五、脱硝系统调试步骤及程序调试分两个阶段；冷态调试、热态调试。热态调试包含手动调试、自动联锁调试。调试计划：5.1 冷态调试内容及相关项目冷态系统调试包含设备单机调试、分部调试、联动调试。5.1.1单机调试单机调试主要包含氨水卸料泵、液下泵、HFD模块（高倍流量循环泵、电磁流量计）、稀释计量模块（稀释水泵、电磁流量计、电动阀）、CEMS（烟气在线检测仪）、控制柜电路调试。（1）氨水卸料泵、液下泵调试：调试顺序：通电、就地点动、确认电机转向、启动、检查、调整（若需）。主要检查内容：点动确认通电情况及电机转向；启动后检查泵有无振动、异常噪音；正常运转2小时后检查温升。 验收结果：合格（2）高倍流量循环泵、稀释水泵调试：调试顺序：通电、低频启动、确认电机转向、调频运行、检查、调整（若需）。主要检查内容：确认通电情况；低频启动，确认电机转向；调频运行检查泵有无振动、异常噪音；正常运转2小时后检查温升。验收结果：合格（3）电磁流量计调试调试顺序：通电、检查、校零、调整（若需）。主要检查内容：安装方向是否正确；通电检查仪表是否正常显示，读数是否为零。验收结果：合格（4）电动阀调试调试顺序：通电、检查、调整（若需）。主要检查内容：安装方向是否正确；通电前手动开关阀门检查转动是否灵活，开关度位置是否正确；通电检查阀门启闭，常开常闭位置是否正确；带电控制时，阀门开闭是否到位。验收结果：合格（5）CEMS调试参照CEMS厂家调试方案及使用说明书。验收结果：合格（6）控制柜电路调试参照公司电气调试方案执行。验收结果：合格5.1.2分部调试分部调试时间在单机调试后进行。分部调试包含内容：电机远程控制启、停，阀门调节、各信号检测反馈。（1） 电机远程控制启、停：通过中控界面，调整现场设备的运转、状态检查、停机及紧急停机。 验收结果： 现场启停3次正常，中控操作3次正常，信息反馈和现场符合。（2） 阀门调节：通过中控界面，调整阀门的开关、状态检查、关闭及紧急关闭。 验收结果： 现场启停3次正常，中控操作3次正常，信息反馈和现场符合。（3） 信号检测反馈：现场仪表信号是否按要求上传至中控，并正常显示。 验收结果： 现场启停3次正常，中控操作3次正常，信息反馈和现场符合。5.1.3冷态联动调试冷态联动调试是在分部调试、储罐盛水试验结束后进行，同步进行的有水压试验等测试。主要检测内容：泵在试验介质下运行、控制联锁、喷枪喷射实验、给定信号控制（浓度）。（1）泵在试验介质下运行：泵试验介质为水，检查各仪表信号并按要求进行水压试验及清洗。（2）控制联锁：泵、阀门等执行部件，在给定信号条件下控制逻辑参数的控制与反馈。5.2 热态调试项目热态调试就是脱硝系统冷态调试完成后，即脱硝系统通过PLC程控进行整套启动试运。调试顺序:安装喷枪、通压缩空气、分配模块的阀打开、储罐到循环模块的阀打开、循环模块到稀释计量模块的阀打开、稀释计量模块到分配模块的阀打开、背压阀打开、启动循环模块、调整稀释计量模块的电动调节阀的开度来调整喷氨量。5.3 系统运行参数优化运行工况的优化是在设备工作性能范围内和系统安全运行的前提下运行的。通过运行系统优化工作使脱硝系统达到最佳状态和能耗比，优化内容：运行参数优化。控制参数优化。设备工作点优化。调试期间根据实际情况对以下项目进行化学及物理分析、测试；氨的逃逸率分析 ；脱硝前后烟气成份分析：NH3、H2O、O2、NOX。5.4 整套启动运行期间应进行的功能试验：脱硝系统最大负荷运行试验。脱硝系统最小负荷运行试验。燃料品质变化（NOX浓度变化）对脱硝效率的影响。5.5 性能验收试验，下列项目应进行试验：5.5.1 NOX脱除效率5.5.2 功率消耗平均值5.5.3 氨水消耗平均值5.5.4 工艺水消耗平均值5.5.5 压缩空气消耗平均值六、开机、停机顺序、操作注意事项6.1开机顺序6.1.1开启控制柜电源，启动工控机，检查控制界面上的仪表显示状态是否正常；6.1.2 开启稀释模块氨水管道上的电动阀；6.1.3启动高倍流量循环模块氨水溶液循环泵，调节变频器转速由0到35Hz，观察5分钟，等到循环泵运行正常；6.1.4开启稀释模块氨水管道上的电动调节阀，通过稀释水管道电磁流量计和氨水溶液管道玻璃流量计显示的数值，调节电动调节阀的开度大小；6.1.5调节分配模块至各个喷枪稀氨水溶液的流量，根据CEMS显示的NOx值的变化确定各个喷枪最合理的还原剂喷射量；6.2 停机顺序SNCR脱硝系统的停止的操作步骤与7.1项相反。6.2.1 SNCR脱硝系统运行与停止的注意事项6.2.2厂区雾化压缩空气无论是在SNCR运行或停止时，均不能停止供应，除已将喷枪从分解炉中抽出；6.2.3SNCR脱硝系统长期停运时需采取的措施。脱硝系统停运较长时间时，原则上尽量将系统中的氨水溶