平湖热电脱硝系统运行规程.doc

平湖热电厂平湖热电厂 2 220t h2 220t h 1 1 台待建 与台待建 与 2 130t h2 130t h 循环流化床锅炉脱硝工程循环流化床锅炉脱硝工程 运行规程 初版 运行规程 初版 编制 审核 批准 浙江百能科技有限公司浙江百能科技有限公司 Pyneo Co Ltd 2012 年年 11 月月 目 录 一 概述一 概述 1 1 1 脱硝系统工艺原理脱硝系统工艺原理 1 1 2 脱硝系统工艺流程脱硝系统工艺流程 1 1 3 脱硝系统设计参数脱硝系统设计参数 3 1 4 脱硝系统主要设备脱硝系统主要设备 参数参数 5 二 脱硝系统操作说明二 脱硝系统操作说明 6 2 1 氨水卸车操作说明氨水卸车操作说明 6 2 2 脱硝系统的启动脱硝系统的启动 7 2 3 脱硝系统的停止脱硝系统的停止 9 2 4 炉前喷射系统事故停机炉前喷射系统事故停机 9 2 5 脱硝系统运行手动控制方法脱硝系统运行手动控制方法 9 2 6 脱硝系统运行自动控制方法脱硝系统运行自动控制方法 10 三 运行异常分析及处理三 运行异常分析及处理 10 3 1 泵和阀门维护泵和阀门维护 10 3 2 喷枪的维护喷枪的维护 11 四 性能计算说明四 性能计算说明 11 4 1 NOx 浓度计算方法浓度计算方法 11 4 2 脱硝率计算方法脱硝率计算方法 12 4 3 脱硝装置可用率脱硝装置可用率 12 1 一 概述一 概述 平湖热电有限公司现有 2 130t h 1 220t h 循环流化床锅炉 根据 2011 年发的 GB13223 2011 火电厂大气污染物排放国家标准 和相关环保政策 NOx 排放浓度必须小于 100 mg Nm3 平湖热电有限公司将对现有机组进行脱 硝 将 NOx 排放浓度降低到满足国家标准 1 1 脱硝系统工艺原理脱硝系统工艺原理 选择性非催化还原技术是用 NH3为还原剂喷入炉内与 NOx 进行选择性反 应 不用催化剂 因此必须在高温区加入还原剂 还原剂喷入炉膛温度为 850 950 的区域 该还原剂迅速热分解成 NH3并与烟气中的 NOx 进行 SNCR 反应生成 N2 该方法是以炉内为反应器 研究发现 在炉膛 850 950 这一温度范围内 在无催化剂作用下 NH3 作为还原剂可选择性地还原烟气中的 NOx 基本上不与烟气中的 O2作用 在 850 950 范围内 NH3还原 NOx 的主要反应为 4NH3 4NO O2 4N2 6H2O 不同还原剂有不同的反应温度范围 此温度范围称为温度窗 NH3的反应 最佳温度区为 850 950 当反应温度过高时 由于氨的分解会使 NOx 还原 率降低 另一方面 反应温度过低时 氨逃逸增加 也会使 NOx 还原率降低 NH3是高挥发性和有毒物质 氨的逃逸会造成新的环境污染 1 2 脱硝系统工艺脱硝系统工艺流程流程 SNCR 系统主要由氨水加注 存储系统 氨水溶液输送系统 稀释水系统 炉前喷射等系统组成 1 2 1 氨水卸料 存储系统氨水卸料 存储系统 通过槽车将氨水由外界运输到厂送至氨水存放点储存 氨水通过氨水卸料 泵打到氨水储罐储存待用 主要设备说明 2 1 氨水储罐 1 个 用来储存 20 氨水 体积为 115m3左右 以满足 3 台炉 BMCR 工况 下不少于 5 天需求量 采用不锈钢材料制造 2 氨水卸料泵 氨水卸料泵 1 台 流量 Q 30m3 h 扬程 20m 采用离心泵 配套电机 3kw 1 2 2 氨水输送系统氨水输送系统 氨水输送泵将储罐中的氨水打至炉前与工艺水混合稀释为 5 10 的氨水 后 输送至炉前喷射系统喷入炉膛烟气中进行脱硝反应 主要设备说明 1 氨水输送泵 1 2 锅炉氨水输送泵 3 台 2 用 1 备 变频计量泵 流量 Q 252L h 扬 程 H 1 8MPa 电机功率 0 55kW 3 锅炉氨水输送泵 2 台 1 用 1 备 变频计量泵 流量 Q 408L h 扬程 H 1 6MPa 电机功率 0 55kW 其中备用泵也作为 4 炉今后的备用泵 2 静态混合器 将 20 氨水通过和工艺水混合 稀释为 5 10 的氨水 每台炉设计 1 台 静态混合器 1 2 3 稀释水系统稀释水系统 工艺水从主厂房接入稀释水箱 通过稀释水泵打入静态混合器中 将 20 的氨水稀释为 5 10 的氨水溶液 主要设备说明 1 稀释水箱 1 个 用来储存工艺水 体积为 5m3 以满足 3 台炉 B MCR 工况下不少于 2 小时需求量 采用不锈钢材料制造 2 稀释水泵 稀释水泵共 5 台 3 用 2 备 变频计量泵 其中 1 与 2 炉两用一备 3 炉一用一备 流量 Q 754L h 扬程 H 1 4MPa 电机功率 1 5kW 3 1 2 4 炉前喷射系统炉前喷射系统 本工程所有喷枪布置在旋风分离器的入口 每个旋风分离器入口布置 2 根 喷枪 两个旋风分离器入口共布置 4 根喷枪 调节氨水输送泵和稀释水泵的运 行频率 可以控制喷枪的压力从而进行流量调节 每台炉的喷枪入口设有就地 压力表 喷枪上的氨水进口和冷却风进口为快速接头连接 通过金属软管与氨水溶 液管路 冷却风管路连接 冷却风来自主体工程一次风管道 主要设备说明 短喷枪 流量 Q 180kg h 应用于 1 2 和 3 锅炉 共 12 支 1 2 5 SNCR 脱硝的电气及控制系统脱硝的电气及控制系统 本项目脱硝 SNCR 控制系统的自动监测与控制设置单独 DCS 系统 实现对 系统的顺序自动启停 运行参数自动检测和储存 并对关键参数实行自动调节 使脱硝系统实现自动控制 为保证烟气脱硝设备的安全经济的运行 将设置完 整的热工测量 自动调节 控制 保护及热工信号报警装置 DCS 系统主要功能包括 数据采集处理 模拟量控制 顺序控制 显示 报警等 控制系统在正常工作时 每隔一个时间段记录系统运行工况数据 包 括热工实时运行参数 设备运行状况等 整个脱硝系统在就地设置有控制箱 按钮盒 方便现场检修 调试时使用 SNCR 脱硝系统主要控制策略 通过锅炉尾部烟道的 NOx 作为反馈值 与设定的 NOx 值进行 PID 比较运 算 控制喷入炉内氨水量 同时相应调整稀释水的流量 使得氨水量 稀释水量 喷枪喷射量保持恒定 使得 NOx 浓度 100mg Nm3 氨逃逸浓度 8 mg Nm3 同时 系统将锅炉负荷的信号引入作为前馈运算 4 1 3 脱硝系统设计参数脱硝系统设计参数 1 3 1 锅炉设计参数锅炉设计参数 项目项目参数参数备注备注 1锅炉类型循环流化床锅炉 2 130 2锅炉蒸发量t h 220 4锅炉数量3 台 175000Nm3 h 过量空气系数 1 4 时 130 t h 锅炉 5烟气量 最大 250000Nm3 h 过量空气系数 1 4 时 220 t h 锅炉 6分离器进口温度 850 900 7 N0X 初始排放 浓度 300mg Nm3标干 6 O2 1 3 2 物料消耗物料消耗 设计工况试验投运物料量见下表 两台 130t h 锅炉 SNCR 系统主要设计参数 序号序号项目项目单位单位数据数据备注备注 1NOx 排放量mg Nm3 100 初始浓度 300 220 氨水耗量L h310 3 稀释水耗 除盐水 L h925 设计用量 4枪前雾化风压力Pa4000 5枪前氨水压力MPa0 2 0 3 单台 220t h 锅炉 SNCR 系统主要设计参数 序号序号项目项目单位单位数据数据备注备注 5 1NOx 排放量mg Nm3 100 初始浓度 300 220 氨水耗量L h220 3 稀释水耗 除盐水 L h675 设计用量 4枪前雾化风压力Pa4000 5枪前氨水压力MPa0 2 0 3 1 4 脱硝系统主要设备脱硝系统主要设备 参数参数 项目单位数值备注 1 2 3 4 5 6 7 氨水加注泵 型号 台数 流量 扬程 额定功率 额定电压 额定转速 台 m3 h m kW V r min CR20 3 1 30 20 4 380 2900 有效扬程 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 炉氨水输送 泵 型号 台数 流量 扬程 额定功率 额定电压 额定转速 行程次数 台 m3 h Bar kW V r min spm 567 S N3 3 252 18 0 55 380 2900 120 2 用 1 备 302 60Hz 1 2 3 炉氨水输送泵 型号 台数台 635 N3 3 6 项目单位数值备注 3 4 5 6 7 8 流量 扬程 额定功率 额定电压 额定转速 行程次数 m3 h Bar kW V r min spm 408 16 0 55 380 2900 97 1 2 3 4 5 6 7 8 稀释水输送泵 型号 台数 流量 扬程 额定功率 额定电压 额定转速 行程次数 台 m3 h Bar kW V r min spm 647 N3 5 754 14 1 5 380 2900 120 3 用 2 备 1 2 3 4 氨水储罐 数量 容积 工作压力 直径 个 m3 MPa m 1 115 常压 4 8 1 2 3 4 稀释水罐 数量 容积 工作压力 直径 个 m3 MPa m 1 5 常压 1 9 1 2 3 喷枪 数量 流量 压力 支 L h MPa 180 0 15 0 5 每台炉 4 支 单只枪 7 二 脱硝系统操作说明二 脱硝系统操作说明 2 1 氨水卸车操作说明氨水卸车操作说明 1 运送氨水的汽车槽车到达现场后 必须服从站台卸车人员的指挥 汽车 押运员只负责车上软管的连接 不准操作卸车站台的设备 阀门和其它部件 电厂操作人员负责管道的连接和阀门的开关操作 2 卸料导管与氨水罐进料管的联接要牢固 氨水加注泵前阀门开启 泵后 阀门应逐渐开启 若有泄漏 消除后才能恢复卸料 3 氨水加注泵启动前和启动后 1 分钟内需要进行放气 4 氨水卸料速度禁止太快 如罐内液位低于 400mm 氨泵后阀门卸先开 启约 1 3 开度 液位升至 400mm 后 逐渐全开启阀门 5 氨水卸料时 押运员 罐区卸车人员不得擅自离开操作岗位 驾驶员必 须离开驾驶室 6 卸料快要结束时 泵出口阀门开度逐渐关小 使入料管满管直至氨水卸 料完毕 7 罐车卸料完毕后 关闭紧急切断阀 停止卸氨泵 用冲洗水冲洗管路 8 卸料的设备管线应定期进行检查 并可靠连接 9 卸料场所应符合有关防火 防爆规定的要求 10 出现雷雨天气 附近有明火 易燃 有毒介质泄漏及其它不安全因素 时 禁止装卸料作业 11 汽车罐车装卸料时 应按指定位置停车 发动机熄火 并采取有效制 动措施 装卸过程中严禁启动车辆 12 卸料完毕后 槽车应立即离开卸车通道 13 温度过高 可以打开氨水储罐的喷淋系统 对氨水储罐进行喷淋降温 14 氨区发生危险时 应及时打开水喷淋系统 喷水稀释泄漏的氨水 及 时报告值班长 并与相关岗位联系 15 运行人员必须经常注意检查各储罐液面计等仪表是否处于正常状态 及时联系检修处理 保证各种仪表始终处于正常状态 8 16 严禁在未作可靠措施前在存储氨的管道 容器外壁进行焊接 气割作 业 2 2 脱硝系统的启动脱硝系统的启动 2 2 1 公用系统的启公用系统的启动动 公用系统的启动包括氨水卸料 存储系统 稀释水系统的启动 2 2 1 12 2 1 1 氨水卸料 存储系统氨水卸料 存储系统 氨水卸料前准备工作氨水卸料前准备工作 确认到厂氨水罐车的吨位 氨水罐车快速接头已连接好卸氨管道 氨水储罐液位低于高液位 并有足够卸氨空间 氨水储罐的各阀门正常 管道密闭无外漏 氨水储罐排放阀关闭 氨水卸料氨水卸料 打开氨水卸料管道手动阀门 确认冲洗水阀和排放阀在关闭状态 开启氨水加注泵 将氨水加注至氨水储罐 2 2 1 22 2 1 2 稀释水系统稀释水系统 稀释水箱注水前准备工作稀释水箱注水前准备工作 观察进水压力表 确认进水压力足够 DCS 操作画面中 稀释水电动开关阀和稀释水罐液位计处于连锁状态 稀释水箱注水稀释水箱注水 DCS 操作画面中 稀释水根据设定液位高度自动开关电动开关阀 2 2 22 2 2 炉前喷射系统启动炉前喷射系统启动 输送系统准备工作输送系统准备工作 确认氨水储罐液位 500mm 确认稀释水箱液位 300mm 确认雾化风压力变送器 7000Pa 一直保持开启 打开氨水输送管路阀门 打开稀释水输送管路阀门 确认氨水输送管路冲洗水 排放水阀门 氨水输送备用泵管路阀门 稀 9 释水备用泵管路阀门在关闭状态 输送系统的启动输送系统的启动 启动各炉稀释水泵 延时 3min 启动各炉氨水输送泵 启动结束 2 2 32 2 3 排放系统的启动排放系统的启动 氨水的冲洗 排放管路 以及排水沟系统 仅在设备检修时启动 打开氨水管路的冲洗水阀门 组合各阀门的开 关冲洗管路 冲洗完毕后 关闭冲洗水阀门 打开排放阀门 液体排放至排水沟 2 3 脱硝系统的停止脱硝系统的停止 2 3 12 3 1 公用系统的停止公用系统的停止 氨水卸料的停止氨水卸料的停止 氨水罐车输送氨水完毕后 手动停止卸氨泵 稀释水系统的停止稀释水系统的停止 稀释水罐液位 1700mm 可设定 DCS 操作画面中 关闭电动开关阀 自动 2 3 22 3 2 炉前喷射系统的停止炉前喷射系统的停止 停止氨水输送泵 氨水泵停止后 延时 2min 停止稀释水泵 关闭氨水母管手动球阀 2 3 32 3 3 排放系统的停止排放系统的停止 关闭氨水 稀释水管路的排放阀门 2 3 42 3 4 脱硝系统停止的注意事项脱硝系统停止的注意事项 在稀释水泵 氨水输送泵停运后 雾化风管路阀门保持打开状态 喷 枪应保持通雾化风 若是短时停运脱硝系统 稀释水 氨水输送管路 阀门可以保持打开状态 10 2 4 炉前喷射系统事故停机炉前喷射系统事故停机 各炉前喷射系统在发生如下状况之一 均事故停机 即停运氨水输送泵和 稀释水泵 雾化风压力变送器 5000Pa 氨水输送泵故障信号 稀释水泵故障信号 2 5 脱硝系统运行手动控制方法脱硝系统运行手动控制方法 2 5 12 5 1 氨水流量 稀释水流量控制氨水流量 稀释水流量控制 2 5 1 12 5 1 1 主要仪表主要仪表 NOX 浓度 NH3 浓度分析仪 CEMS 氨水输送管路流量计 稀释水管路流量计 2 5 1 22 5 1 2 控制方法控制方法 根据机组负荷 NOX 浓度 NH3 浓度分析仪 CEMS 测量的 NOx 的出口浓 度 氨逃逸浓度数值 手动调节氨水输送泵变频器频率 以调节氨水输送泵流 量 使得 NOx 浓度 100mg Nm3 氨逃逸浓度7000Pa 保 证风畅通 检查喷枪入口风管道就地压力表 保证压力在 3000pa 以上 定期巡 检喷枪入口溶液转子流量计和压力表 若是流量异常大或异常小 或者压力值 偏小或偏大 则喷枪喷嘴有可能脱落或堵塞 若喷嘴脱落 应加装喷嘴 若喷 12 枪发生堵死 可以用