新员工培训资料(脱硝)

1、甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 新员工培训资料（脱硝）蒙昭军制作甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 目录v脱硝概论v脱硝术语v我公司脱硝装置v我公司脱硝反应原理v脱硝工艺流程v脱硝反应系统v催化剂主要参数v热控逻辑功能说明vSCR 脱硝装置启停、运行维护v事故判断及处理甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 脱硝概论脱硝概论v通常所说的氮氧化物（Nitrogen Oxides）包含多种化合物，比如一氧化二氮（N2O）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、三氧化二氮（N2O3）、四氧化二氮（N2O4）和五氧化二氮（N2O5）等。

2、除二氧化氮外，其他的NOX均极不稳定，遇光、湿或热变成二氧化氮及一氧化氮，一氧化氮又变为二氧化氮。研究表明，氮氧化物的生成途径有三种燃料型 、热力型 、快速型 甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 脱硝概论脱硝概论v从目前发达国家脱硝技术，脱硝工艺和脱硝设备的情况来看，较为流行的工艺有三种：LNB（低氮燃烧技术）、SCR（选择性催化还原法）、SNCR（选择性非催化还原法）。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 脱硝术语脱硝术语vSCR法 selective catalytic reduction ：采用还原剂脱除烟气中氮氧化物（NOx）的选择性催化还原脱

3、硝工艺。v还原剂 reducing agent：通常采用液氨、氨水或尿素等作为还原剂。v催化剂catalyst：加速氨与烟气中的氮氧化物还原反应的重要触媒，通常有蜂窝式、板式、波纹式催化剂。vSCR反应器 SCR reactor：使用化学处理方法除去烟气中氮氧化物的装置，包括催化剂及其金属容器，是SCR脱硝工艺中的重要单体设备。v脱硝率（NOx脱除率）SCR systemefficiency v氨逃逸率ammoniac slipvSO2/SO3转化率：在气体混合物中转变成SO3的SO2的物质的量与起始状态的物质的量之比，称之为转化率。vNH3/NOx摩尔比：是SCR反应器入口烟气中氨浓度与氮氧

4、化物浓度的比值 甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 我公司脱硝装置v我公司脱硝装置采用“高含尘布置方式”的选择性催化还原法（SCR），在实际煤种、锅炉最大工况(BMCR)、处理100%烟气量条件下，脱硝效率不小于73%，同时保证在SCR入口NOx浓度为330mg/Nm3（氧含量6%，干基）时，保证SCR出口NOx浓度不高于90mg/Nm3（氧含量6%，干基）。催化剂层数按“21”布置。v氨区分为两个系统：液氨的贮存和气化系统，氨站装置由液氨卸车、液氨储罐区、液氨气化输送三个工序组成，主要包括液氨卸料压缩机、液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨气稀释罐、废水泵、液氨泵、废水

5、池等。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 我公司脱硝反应原理v气态氨由空气稀释到安全浓度（5%体积浓度）以下后，被注入省煤器出口（脱硝反应器入口）的烟道中，与一定温度下的锅炉烟气充分混合。充分混合后的烟气、空气及氨的混合物流经SCR反应器中的催化剂层。在催化剂的作用下，烟气中的NOx和氨在催化剂表面发生充分的化学还原反应生成N2和H2O，达到脱除烟气中NOx的目的。v脱硝还原反应（主反应）：v4NO+4NH3+O2 4N2+6H2Ov6NO2+8NH3 7N2+12H2O甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 我公司脱硝反应原理v6NO+4NH3 6H2

6、O+5N2v发生的副反应：2SO2+O22SO3v2NH3 +SO3 +H2O(NH4) 2SO4甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 脱硝工艺流程脱硝工艺流程甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 脱硝反应系统 v烟气系统：省煤器出口的烟气经两个平行烟道，分别进入两个反应器，然后通过两个反应器出口烟道进入锅炉空气预热器。竖直上升烟道截面尺寸为10000 x2400mm，额定工况下烟气流速约为15m/s，反应器出口烟道截面尺寸为8710 x2800mm，额定工况下烟气流速约为15m/s。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 脱硝反应系统

7、 v氨稀释系统：由稀释风系统和混合系统组成。其中，稀释风系统的风机按两台（单炉）100容量（一用一备）设置，稀释风机布置在26m平台上。稀释风系统为氨气稀释提供所需要的稀释空气，稀释风系统提供的空气在混合系统中将氨气稀释为体积含量含5左右氨气的混合气体。氨空气混合器布置在F柱附近的32.8m平台上。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 脱硝反应系统 v氨喷射系统：氨气/空气的混合气离开混合器（氨稀释混合系统）后被输送到分配站（MVS），然后混合气体进入整个过程的最后环节氨喷射格栅（AIG）。分配站与分配集箱通过供氨管线相连。每个供氨管线对应烟道中一组喷嘴。供氨管线上设有手动

8、调节阀和孔板流量计用于控制所在区域的混合气流量。一般只需在试运行期间调节调节阀就可优化混合气与NOx的流量匹配。氨喷射格栅的布置与烟气流动方向相垂直，氨喷射格栅按15个区域划分，沿烟道深度方向设置3个区域，沿烟道宽度方向设置5个区域。每个区域共设置8个喷嘴，能保证烟气与氨气的充分混合。MVS分配集箱规格为325x10，供氨管线规格60 x5，喷嘴规格25x4。为了提高混合的均匀性，增加SCR脱硝的稳定性，在每个氨喷射格栅后设置了静态混合器。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 脱硝反应系统 vSCR反应器：催化剂为蜂窝式，反应室内为2+1层布置，其中2层装设催化剂，最上层为

9、备用层，反应器尺寸为9m（深）x10m（宽）。每个反应器采用垂直烟气的流动方向上装设有固定式催化床。反应器是标准的板箱式结构，辅以各种加强筋和支撑构件可以满足防震、承载催化剂、密封、承受其它荷载和抵抗热应力的要求，并且保证与外界隔热。板箱式反应器外设有加强型外壳并支撑在钢结构之上，另外催化剂的各模块中间和模块与墙壁间装设的密封系统可保证烟气流经催化剂床，避免烟气短路。门孔、起重装置和单轨吊用于装卸或拆卸反应器内各层的催化剂箱。 甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 脱硝反应系统 v吹灰系统：每层催化剂层均设有声波吹灰器，布置2层吹灰器（预备层预留吹灰器开孔），分别布置于每层

10、催化剂之上，每层3台声波吹灰器，布置于反应器侧墙，每台炉共12台声波吹灰器（对应12个电磁阀）。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 催化剂主要参数 催化剂采用：蜂窝式v脱硝催化剂模块总数180 个v单个模块重量950kgv单层模块布置方式59v测试模块数24个v单体节距6.9mmv单体长度660mm v设计运行寿命24000h/3年v脱硝效率73%v洁净催化剂两层压损250Pa（125Pa/层）甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 热控逻辑功能说明启动允许条件（启动允许条件（AND）1）A侧反应器入口烟气温度一、二、三正常，（三取二）大于295。2）稀

11、释风机进A侧混合器流量正常，即大于“L”（单台反应器5%氨浓度下稀释风量800Nm3/h）。3）锅炉无MFT，即MFT信号取非。4）至少有一台稀释风机在运行。5）至少一台引风机在运行，即引风机跳闸信号取非。6）无联锁关条件。7）空气混合器氨气供应压力大于“L”（0.15MPa）。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 热控逻辑功能说明联锁关（联锁关（OR）1）A、B引风机均未运行 。2）A、B稀释风机均未运行，延时5秒。3）稀释风机进A侧混合器流量小于“LLL”（单台反应器10%氨浓度下稀释风量550Nm3/h），延时5秒。4）A侧反应器入口烟气温度小于“L”，延时5秒（三取

12、二，285）。5）A侧反应器入口烟气温度大于“H”，延时5秒（三取二，400）。6）锅炉MFT。7）锅炉负荷低于40%BMCR（最低脱硝投入负荷），延时10秒。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 SCR 脱硝启停、运行维护 SCR 启动启动SCR系统启动前应做的检查（检修结束封人孔门前检系统启动前应做的检查（检修结束封人孔门前检查）：查）：v检查所有烟道系统，清除金属残渣和遗留物质。v查看催化剂模块是否在反应器内正确安装。v确保催化剂模块没有出现断裂或倾斜。催化剂密封完整，烟气不能从模块之间通过。v查看催化剂孔没有被堵塞。v核查所有的相关仪表是否已正确校正。v检查包括氨系

13、统在内的所有设备、管道等已准备好，可以投入使用。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 SCR 脱硝装置启停、运行维护 v检查DCS上热工信号正确，CEMS相关仪表投入。v检查稀释风机具备启动条件：检查A、B侧反应器喷氨支管手动门开（调整喷氨均匀性，首次启动调试正常后不再操作），A、B侧进氨空气混合器稀释风手动门开。送风机启动后，启动一台稀释风机，另一台稀释风机投备用，A、B侧稀释风进氨空气混合器流量正常1300m3/h。v检查声波吹灰压缩空气压力正常，声波吹灰前，首先在手动方式下，远方逐个单操投入声波吹灰器，就地听音检查发声正常后再投入自动程控方式。锅炉点火后投入声波吹灰程

14、控连续吹灰，防止催化剂积灰堵塞。v若是首台脱硝启动，供氨管道氮气置换空气已完成，管道内气体氧量低于3%，气密性试验合格。若是邻机脱硝已运行，只进行本机SCR区管道氮气置换空气，管道内气体氧含量低于3%。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 SCR 脱硝装置启停、运行维护 v氨站做好供氨的准备，系统投入前应首先对氨气母管进行检查，且无泄露报警。第一台投入脱硝的锅炉，母管未通氨气，应先将氨区缓冲罐出口手动截止门全开，通过调整缓冲罐入口气动调节门将母管压力调整到设计运行压力范围内。v当催化剂温度低于酸露点温度时启动SCR系统，称作SCR系统冷态启动。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘

15、肃电投张掖发电有限责任公司 SCR 脱硝装置启停、运行维护vSCR 系统停运系统停运v1）SCR的停止首先由切断氨气的供应开始，然后根据停机原因及是否有邻炉脱硝运行决定是否停止氨气制备系统。v2）机组运行中，短期停运SCR，则关闭A、B侧喷氨调节阀，A、B侧喷氨关断阀，根据检修工作需要关闭本炉供氨手动总门。SCR声波吹灰器继续运行，稀释风机保持运行。v3）停机过程中停运SCR操作，随着机组负荷下降，当A（B）侧反应器入口烟气温度1、2、3测点（三取二）小于最低允许喷氨温度295时，关闭A、B侧喷氨调节阀，关闭A、B侧喷氨关断阀，关闭SCR喷氨手动总门。在氨注射系统停止向烟道中喷氨后，锅炉机组至

16、少还应持续运行15分钟，使催化剂中残留的氨全部参加反应，防止冷却过程中铵盐的形成。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 SCR 脱硝装置启停、运行维护v4）SCR声波吹灰器继续运行，直至锅炉吹扫结束后停运，防止催化剂积灰堵塞。v4）SCR脱硝装置在机组停机后，作为锅炉机组的一部分与锅炉烟气系统同步通风吹扫，避免催化剂长期暴露在残留烟气中，以减缓催化剂的寿命衰减速度。v5）停机前，SCR区供氨管道利用氮气置换，管道内气体氨含量低于3%。v6）两台引风机停运后，停运稀释风机。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 巡检标准名称标准反应器本体及进出口烟道各人孔门

17、关闭严密，保温完整无脱落，无漏风、漏灰现象工艺压缩空气储气罐储气罐排污阀关，管路阀门位置与运行系统相符且无泄漏，每日后夜班储气罐排污一次，放尽存水储气罐压力正常0.6-0.7MPa声波吹灰器各阀门位置正确，管道、阀门无泄漏，电磁阀送电正常声波吹灰器供气压力正常0.6-0.7MPa，声波吹灰器就到听音检查发声正常CEMS站A、B侧CEMS仪表工作正常，无异常报警CEMS站配置计算机、打印机无缺失，根据室内温度投入空调，室内环境温度正常CEMS小室锁闭正常甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 巡检标准A、B稀释风机稀释风机入口消音器滤网无杂物堵塞，出入口管道连接完好，无异音，系

18、统无泄漏稀释风机入口电动挡板开关灵活，位置正确，连杆无脱落稀释风机出口气动关断阀位置正确、气源压力正常稀释风机振动值0.06mm，无摩擦、无异音电动机振动值0.05mm，电机温度90，温升55，无火花，无异味，无异音稀释风机出口母管压力6-7kPa甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 巡检标准氨气管道、阀门，氨空气混合器无氨气味，无氨泄漏检测报警，无泄漏各阀门位置正确，管道、阀门无泄漏，气动门送气正常喷氨支管各阀门位置正确，管道、阀门无泄漏各喷氨支管流量分配均匀，流量不小于100m3/h其它方面卫生清洁，无积尘、积粉、杂物各仪表投运正常，显示正确，仪表取样管、压缩空气管无泄

19、漏，热控柜门锁闭脱硝照明白天检查关闭，夜间检查开启脱硝照明、检修箱柜门锁闭，线路无打火、过热现象甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 运行调整 v运行人员实时监视A、B侧SCR入口氮氧化物，通过低氮 燃烧调整控制A、B侧SCR入口氮氧化物，低氮改造后省煤器出口NOx排放浓度燃用设计煤种不大于240mg/Nm3，燃用校核煤种、和现用煤种时不大于260mg/Nm3。锅炉效率不低于93.52%，同时飞灰可燃物不大于1.5%、炉渣含碳量不大于1.5%，CO排放浓度不高于100L/L，各项性能指标须同时保证。 v运行人员实时监视A、B侧SCR出口氮氧化物，通过脱硝喷氨调整控制A、B侧

20、SCR出口氮氧化物100mg/Nm3。脱硝喷氨调整做到勤调、细调，根据SCR入口氮氧化物上升或下降情况，及时增加或减少喷氨调门，同时注意喷氨流量变化，一般氮氧化物降低1Nm3约耗氨0.2-0.25kg。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 运行调整v任何工况时控制出口氮氧化物100mg/Nm3，防止环保指标超限。在加减负荷等工况变化可能导致入口氮氧化物上升时，超前调整喷氨量。在锅炉燃烧正常，尽可能通过燃烧调整（开启SOFA风）降低入口氮氧化物，减少喷氨量，控制氨逃逸1ppm，防止过剩喷氨与副反应产物SO3结合成硫酸氨造成空预器腐蚀以及经济浪费v正常运行中控制出口氮氧化物70

21、-90mg/Nm3，出口氮氧化物最高100mg/Nm3；在加减负荷、磨煤机启停时，氮氧化物上升，及时调整喷氨量，控制出口氮氧化物最高100mg/Nm3，最低不低于50mg/Nm3，工况调整稳定后控制出口氮氧化物70-90mg/Nm3。由于喷氨调门特性差，调整较困难时，联系化学降低供氨压力配合调整。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 运行调整vSCR脱硝运行时，部分NH3和烟气中SO3和H2O形成的硫酸氢铵(NH4HSO4)会对空气预热器中温段和冷段形成强腐蚀。硫酸氢铵具有很强的粘结性，通常迅速粘在传热元件表面进而吸附大量灰分，烟气中有部分SO2被SCR催化剂转化为SO3，

22、加剧了空气预热器冷端腐蚀和堵塞的可能。每班做好空预器差压表纸抄录及前后对比分析，按规定控制冷端综合温度氨逃逸，每班对空预器吹灰一次，防止空气预热器堵灰。v每班进行脱硝运行日志表纸抄录，做好各参数前后变化对比分析，发现异常上升及时分析查找原因，采取措施。运行人员分析不同负荷、氮氧化物下喷氨量，每班、每天统计喷氨量，计算喷氨单耗kg/万kWh（喷氨量/发电量），正常喷氨单耗小于2kg/万kWh，指标增大及时分析查找原因。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 运行调整v运行人员大幅调整喷氨量，及投切喷氨前系统必须通知化学运行人员，以做好供氨压力调整。v氨气属于易燃易爆炸危险化学品

23、，氨气在空气中可燃，SCR区域严禁烟火，管道、阀门解体检修，进行系统隔离氮气吹扫置换，测量氨气含量3%，动火工作必须办理动火工作票。v脱硝投停、运行中故障切氨，以及异常运行事件等，主值做好运行记录。甘肃电投张掖发电有限责任公司甘肃电投张掖发电有限责任公司 事故判断及处理 1 处理原则处理原则1）发生事故时，运行人员应保持冷静，根据现象正确判断和查找故障原因，迅速消除对人身和设备可能造成的危害。采取一切必要措施和方法，尽快消除事故根源，防止事故扩大。在设备却已不具备运行条件或对人身、设备构成威胁时，应立即停止脱硝系统的运行。2）在事故处理过程中，运行人员必须坚守岗位，集中全部精力保持设备正常运行，消除所有不正常现象，正确迅速地执行上级命令。3）当发现规程中没有列举的事故情况时，值班人员应根据经验和当时的实际情况，主动果断地采取措施。事故处理完毕后，值班人员实事求是地汇报事故处理经过，分析事故原因，以便总结经验和吸取教训。v2 分析仪表分析仪表v当SCR出口氨浓度突然快速增加或氨逃逸突然增加较多时，最大可能是NOX分析仪发生了故障，检修人员应立即校准有缺陷的在线分析仪。甘肃电