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大唐科技烟气脱硝系统培训讲义 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脱硝原理 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 cnno 23003 联合国危险货物编号 unno 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13 27 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 正方形单孔蜂窝结构 2 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 so2 1 2o2 so3nh3 so3 h2o nh4hso42nh3 so3 h2o nh4 2so4so3 h2o h2so4 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330 420 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 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 注意调整锅