300MW机组锅炉脱硝运行规程2.docx
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300MW机组锅炉脱硝运行规程2
目次
1脱硝（SCR）系统概述1
1.1设备概述1
1.2化学反应式如下1
1.3脱硝系统组成1
2脱硝系统设备规范1
3脱硝装置的工艺流程4
3.1脱硝剂制备区工艺流程4
3.2SCR反应区工艺流程4
3.3主要设备介绍4
3.3.1卸料压缩机4
3.3.2液氨储罐4
3.3.3液氨供应泵5
3.3.4液氨蒸发器5
3.3.5氨气缓冲罐5
3.3.6氨气稀释罐5
3.3.7氨气泄漏检测器5
3.3.8氨排放系统5
3.3.9氮气吹扫系统5
4脱硝装置的启动与停止6
4.1脱硝系统的启动6
4.1.1启动前的基本条件6
4.1.2启动前的试验6
4.1.3启动前的检查7
4.1.4转动设备的试转8
4.1.5稀释罐、液氨蒸发器的冲洗和上水9
4.1.6氨系统氮气置换9
4.1.7系统启动步骤9
4.1.8卸氨操作10
4.1.9液氨蒸发系统启动10
4.1.10稀释风机的启动10
4.1.11声波吹灰器的投入11
4.1.12SCR具体启动步骤11
4.2SCR运行调整12
4.2.1运行调整的主要原则12
4.2.2液氨蒸发系统主要运行调整内容12
4.2.3脱硝装置主要运行调整内容12
4.2.4脱硝改造工程逻辑说明13
4.3脱硝系统运行中的检查维护14
4.3.1检查通则14
4.3.2泵15
4.3.3液氨储存与制备系统15
4.3.4反应器系统15
4.4脱硝系统停运16
4.4.1停运前的基本要求16
4.4.2正常停运16
4.4.3紧急停机16
4.4.4停运后检查维护及注意事项17
4.5氨区运行安全注意事项17
5脱硝系统主要故障处理17
5.1故障处理的一般原则17
5.2脱硝系统故障停运17
5.2.1脱硝装置紧急停运18
5.2.2脱硝系统异常停运18
5.2.3液氨蒸发系统故障处理18
5.2.4稀释风机故障处理18
5.2.5吹灰器故障处理18
5.2.6催化剂运行故障处理18
5.2.7催化剂中进入油雾或易燃物19
5.2.8催化剂受潮19
5.2.9发生火警时的处理19
5.2.10脱硝装置运行故障处理对策19
5.3氨区安全20
5.3.1一般原则20
5.3.2氨区管理要求20
5.3.3氨区安全技术要求21
5.3.4氨泄漏的处理21
6附录22
6.1脱硝系统设备定期工作内容22
6.2脱硝系统设备整定值清单22
1脱硝（SCR）系统概述
1.1设备概述
脱硝系统是由xx环境股份有限公司设计制造，采用选择性催化还原（SCR）脱硝工艺，每台锅炉设双SCR反应器，SCR反应器采用高灰型工艺布置（即反应器布置在锅炉省煤器与空预器之间），不设SCR反应器烟气旁路。
催化剂层数采取“2＋1”模式布置，初装2层预留1层。
脱硝系统在设计工况、入口NOx浓度400mg/Nm3、处理100%烟气量、布置2层催化剂条件下脱硝装置NOx脱除率不小于80%。
1.2化学反应式如下
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+2NO+2O2→3N2+6H2O
4NH3+6NO→5N2+6H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
1.3脱硝系统组成
烟气脱硝系统主要由脱硝还原剂制备系统和脱硝反应系统两部分组成。
脱硝反应系统由SCR催化反应器、喷氨系统、稀释空气供应系统所组成。
此外还有控制系统，它根据反应器入口NOx的浓度调整喷氨量。
脱硝还原剂制备系统包括液氨卸氨压缩机、液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐和氨气稀释罐、废水泵和废水池等。
2脱硝系统设备规范
序号
设备名称
项目
规范
单位
1
SCR
数量
2
台/炉
催化剂数量
2+1
组/炉
催化剂类型
蜂窝式
催化剂模块（长宽高）
8.02m×14.15m×15.4m
催化剂模块数/层
56
个
烟气流量（标态、干基）
1200000
Nm3/h
烟气流速
4~6
m/s
运行温度
372
℃
反应器入口烟气参数
烟气温度
372
℃
SO2浓度
1549
mg/Nm3
NOx浓度
400
mg/Nm3
烟尘浓度
40
g/Nm3
反应器出口烟气参数
NOx
80
mg/Nm3
NH3
≤2.5
mg/Nm3
脱硝效率
80
%
总压损（含尘运行）
≤700
Pa
催化剂（两层）
≤400
Pa
全部烟道
≤300
Pa
每炉氨消耗量
146.5
kg/h
脱硝剂
液氨
2
卸氨压缩机
数量
2
台
吸气压力
1.6
MPa
排气压力
2.4
MPa
流量
48
Nm3/h
功率
15
kw
转速
550
r/min
型号
ZW-0.8/16-24
3
压缩机电机
型号
YB2-160L-4N
功率
15
kw
转速
1460
r/min
电压
380
V
电机防爆等级：
ExdIIBT4
4
液氨储罐
数量
2
个
容积
110
m3
设计温度
60
℃
工作温度
40
℃
设计压力
2.16
MPa
工作压力
1.57
MPa
最高允许工作压力
2.3
MPa
5
氨气缓冲罐
数量
4
个
容积
8
m3
设计温度
90
℃
工作温度
40
℃
设计压力
1.6
MPa
工作压力
0.4
MPa
6
液氨蒸发器
数量
4
个
换热面积（壳/管）
6/12.5
m2
设计温度（水蒸气/气氨）
350/90
℃
工作温度（水蒸气/气氨）
260/50
℃
蒸发器出力
350
kg/h
设计压力
2.2/2.5
MPa
工作压力
0.6-0.7/0.4-1.6
MPa
7
氨气稀释罐
数量
1
个
容积
7.5
m3
工作温度
50
℃
工作压力
常压
MPa
8
废水泵
数量
1
台
型号
150ZX160-65
流量
160
m3/h
扬程
65
m
功率
55
kw
转速
2900
r/min
电压
380
V
9
液氨供应泵
数量
2
台
扬程
60
m
流量
1.5
m3/h
转速
2750
rpm
电机功率
3.0
kw
10
稀释风机
数量
2
台/炉
流量
4400
m3/h
全压
6050
Pa
型号
TF-31NO5.8A
转速
2940
r/min
电机功率
15
kw
电机电压
380
V
电机型号
Y3-160M-2
11
氨加入系统
型式
喷氨格栅
4套
喷嘴数量
160
个/套
12
声波吹灰器
型号
DC-75
数量
16
台
基本频率
75
Hz
作用范围（前方）
0－12
m
作用范围（两侧）
3－4.5
m
气源压力
0.48-0.65
MPa
压缩空气耗气量
19-38
NL/S/台
每10分钟吹10秒钟
3脱硝装置的工艺流程
3.1脱硝剂制备区工艺流程
脱硝还原剂制备系统包括液氨卸氨压缩机、液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐和氨气稀释罐、废水泵和废水池等。
液氨通过卸车管由罐车内进入液氨储罐，罐车的气相管接口通过卸车管接气相阀门组后，接至液氨储罐。
卸车时，储罐内的气体经压缩机加压后至卸车管入罐车，使罐车内的液体通过压差压入液氨储罐。
液氨储罐内的液氨通过出料管至液氨蒸发器，液氨蒸发所需要的热量采用蒸汽加热器来提供。
蒸发器出口装有压力控制阀将氨气压力控制在一定范围，当氨气缓冲罐压力达到过高时，则切断液氨进料。
在氨气出口管线上装有温度检测器，使氨气至缓冲罐维持适当温度及压力，蒸发器也装有安全阀，可防止设备压力异常过高。
整个站区内的所有氨安全放空及手动放空气体均进入氨气稀释罐，通过氨气稀释罐内的水将氨气吸收成氨水排放至废水池，再经由废水泵送到电厂废水处理系统或二期石膏综合楼。
3.2SCR反应区工艺流程
脱硝反应系统由SCR催化反应器、喷氨系统、稀释空气系统供应系统所组成。
此外还有控制系统，它根据反应器入口NOx的浓度调整喷氨量。
自脱硝剂制备区域来的氨气与稀释风机来的空气在氨/空气混合器内充分混合。
混合气体进入位于烟道内的喷氨格栅再与烟气充分、均匀的混合，然后进入SCR反应器，在催化剂的作用下，SCR反应器操作温度在300℃～400℃范围时，氨气与烟气中的NOx反应生成氮气和水随烟气进人空气预热器。
脱硝系统的反应器布置在省煤器与空气预热器之间，锅炉燃烧产生的飞灰将流经反应器。
为防止反应器积灰，SCR内设置声波吹灰系统，吹灰介质为压缩空气，吹扫周期为10分钟，单台吹灰器吹扫时间为10秒/次。
3.3主要设备介绍
3.3.1卸料压缩机
设计两套卸料压缩机，一运一备。
卸料压缩机抽取液氨槽车储罐中的氨气，经压缩后将槽车的液氨推挤入液氨储罐中。
3.3.2液氨储罐
液氨储罐共设置两个，采用卧式储罐，其总容量按照4台（4×328.5MW机组）的脱硝装置在设计条件（BMCR工况）下，每天运行24小时，连续运行7天的消耗量考虑。
每只液氨储罐的尺寸为3000mm×16000mm，容积为110m3。
液氨储罐上安装有超流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀为储罐液氨泄漏保护所用。
储罐还装有温度计、压力表、液位计、高液位报警仪和相应的变送器将信号送到脱硝控制系统。
液氨储罐有防太阳辐射措施，四周安装有消防水喷淋管线及喷嘴，当储罐罐体温度高于40℃时自动淋水装置启动，对罐体自动喷淋减温；当有微量氨气泄露时也可启动自动淋水装置，对氨气进行吸收，控制氨气污染。
3.3.3液氨供应泵
设置液氨供应泵，液氨泵采用一运一备。
3.3.4液氨蒸发器
液氨蒸发器按4台配置。
4台容量一样，每台容量应按照2×328.5MW机组在BMCR工况下2×120％容量设计。
液氨蒸发所需要的热量采用蒸汽间接加热来提供热量，热媒为工业水。
蒸发器的加热蒸汽汽源采用辅助蒸汽，蒸汽疏水低于60℃以下排放至排水沟。
液氨蒸发器上装有压力控制阀将氨气压力控制在一定范围，可防止设备压力异常过高。
在氨气出口管线上装有温度变送器，使氨气至缓冲槽维持适当温度及压力。
3.3.5氨气缓冲罐
从蒸发器蒸发的氨气流进入氨气缓冲罐，通过调压阀减压成一定压力，再通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统。
氨气缓冲罐能满足为SCR系统供应压力稳定的氨气，避免受蒸发器操作不稳定所影响。
氨气缓冲罐上设有安全阀保护设备。
每台氨气缓冲罐容量为液氨蒸发器额定出力运行5min的产量，共4台。
3.3.6氨气稀释罐
设置1个氨气稀释罐。
氨气稀释罐为钢制立式水罐，设有磁翻板液位计。
水罐的液位由溢流管维持，氨气稀释罐设计有罐顶淋水和罐侧进水。
液氨系统各排放处所排出的氨气由管线汇集后从氨气稀释罐低部进入，通过分散管将氨气分散进入稀释水中，利用大量水来吸收安全阀排放的氨气。
3.3.7氨气泄漏检测器
液氨储存及供应系统周边设有氨气泄漏检测器，以检测氨气的泄漏，并显示大气中氨的浓度。
当检测器测得大气中氨浓度过高时，在控制室会发出警报，操作人员采取必要的措施，以防止氨气泄漏的异常情况发生。
氨区设置5套氨气泄漏检测器，即液氨储罐处设有2套，卸氨区设有1套，氨蒸发器区设有2套。
3.3.8氨排放系统
在氨制备区设有排放系统，使液氨储存和供应系统的氨排放管路为一个封闭系统，将经由氨气稀释罐吸收成氨废水后排放至废水池，再经由废水泵送到废水处理系统或二期石膏综合楼。
3.3.9氮气吹扫系统
液氨储存及供应系统保持系统的严密性防止氨气的泄漏和氨气与空气的混合造成爆炸是最关键的安全问题。
在系统的卸氨压缩机、液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐等都备有氮气吹扫管线。
在液氨卸料之前通过氮气吹扫管线对以上设备分别要进行严格的系统严密性检查和氮气吹扫，防止氨气泄漏和系统中残余的空气混合造成危险。
氮气吹扫系统包括氮气站、管道、快速接头。
4脱硝装置的启动与停止
4.1脱硝系统的启动
为避免启动过程中温升所产生的膨胀及应力问题，在SCR的启动过程中应对反应器的温度上升速度加以控制。
具体分为两种启动方式：
冷态启动和温态启动。
冷态启动：
锅炉长期停运后，脱硝反应器也处于常温状态，这种启动方式称为冷态启动。
在冷态启动过程中，反应器温度＜150℃时，SCR的温升速度应＜5℃/min。
热态启动：
锅炉温态启动时，反应器温度＞150℃，SCR的温升速度可达到12℃/min，而根据锅炉的启动要求，温态启动的温度上升速度一般不允许达到这一数值，因此热态SCR启动的温升速度一般不作为主要控制对象。
4.1.1启动前的基本条件
4.1.1.1现场消防、交通道路畅通，照明充足；
4.1.1.2氨区危险区应设置正式围栏、警告标志齐全；
4.1.1.3防雷、防静电接地得到当地相关部门的测试，应有测试合格记录；
4.1.1.4消防系统应验收合格，投入正常，消防报警投入正常；
4.1.1.5所有的压力容器应报当地的计量监督部门备案，并取得压力容器使用许可证；
4.1.1.6氨的储存与使用应取得当地安全监察部门的危险化学品储存和使用证；
4.1.1.7脱硝系统内的所有安全阀均应校验合格；
4.4.1.8防护用品、急救药品应准备到位，洗眼器投入使用；
4.1.1.9通讯设施应齐全；
4.1.1.10上岗人员资质审查合格，证件齐全；
4.1.1.11操作票应通过审批；
4.1.1.12应急预案通过审批，并经过演练。
4.1.1.13氨区各系统安装检修应验收合格，具备启动条件；
4.1.1.14信号、连锁、保护试验验收应合格，具备启动条件；
4.1.1.15控制系统应经调试合格，具备投入运行条件。
4.1.2启动前的试验
4.1.2.1动力电缆和仪用电缆的绝缘电阻试验；
4.1.2.2氨气、杂用气和仪用气的泄漏试验；
4.1.2.3转动设备开关电气试验应完成；
4.1.2.4各种联锁、保护、程控、报警值设置应完成；
4.1.2.5气动阀门远方开、关，传动试验应完成；
4.1.2.6仪器仪表校验应合格，投入正常，包括烟气分析仪（NOx、O2、NH3）、流量、压力和温度变送器、控制系统的回路指令控制器、就地压力、温度和流量指示器。
4.1.3启动前的检查
启动前，应对液氨储存供应系统、排放系统、稀释风机系统、吹灰器、SCR烟气系统进行全面检查，保证各系统符合启动相关要求。
4.1.3.1液氨储存与稀释排放系统检查
1）氨区系统电气系统投入应正常；
2）仪表电源应正常，特别是双电源切换；
3）仪用空气压力应达到系统运行要求，保证0.6MPa以上；
4）吹扫用氮气应准备到位，质量符合要求；
5）杂用空气压力应达到系统运行要求；
6）消防水系统、消防报警应投入正常；
7）氨区液氨存储和氨气制备区域的氨气泄漏检测装置报警值设定完毕，工作应正常；
8）氨稀释罐、氨灌内部应清洁；废水池应清洁；
9）氨稀释系统应正常；
10）氨区废液吸收系统应具备投入条件；
11）废液排放泵系统应具备投入条件；
12）液氨储罐降温喷淋应具备投入条件；
13）卸氨压缩机应具备投启动条件；
14）压力、温度、液位、流量等测量装置应完好，并投入；
15）检查确认系统联锁保护应100%投入；
16）检查确认防护用品、急救用品应准备到位；
17）紧急措施、应急预案稳妥，并经过演练；
18）安全阀一次门及其他阀门应在正确位置；
19）卸氨系统应用氮气置换或抽真空应处理完毕，氧含量低于3%。
4.1.3.2液氨蒸发系统及其气氨缓冲系统检查
1）液氨蒸发器、氨缓冲罐内部应清洁，人孔封闭完好；
2）氨气置换系统已经置换应合格；
3）压力、温度、液位、等测量装置应完好并投入；
4）液氨蒸发器加热蒸汽应具备投入条件；
5）液氨供应泵应具备投入条件；
6）液氨储罐应具备供氨条件；
7）氨气缓冲罐应具备投入条件；
8）安全阀一次阀门及其他阀门应处于正确位置；
9）设备周围应清洁，无积水及其他杂物。
4.1.3.3稀释风机系统检查
1）稀释管道内部应清洁；
2）喷氨隔栅完好，喷嘴齐全、无堵塞；
3）压力、压差、温度、流量等测量装置应完好，并投入；
4）设备周围清洁，无积水、积油及其他杂物；
5）稀释风机润滑油应正常，且具备启动条件；
6）系统阀门应处于工作位置。
4.1.3.4声波吹灰系统检查内容包括：
1）声波吹灰器膜片经检查清洁无磨损；
2）手动截止阀开关正常，并打开；
3）电磁阀经远方操作开关正常；
4）压缩空气压力大于0.40MPa；
5）压缩空气母管过滤器清洁无杂物。
4.1.3.5SCR反应器系统检查
1）稀释风机、烟道膨胀节、吹灰器应完好，具备投入条件；
2）喷氨隔栅喷嘴应齐全、完好、无堵塞；
3）催化剂及密封系统安装检查应合格；
4）烟气导流板、整流器应完好；
5）吹灰器电磁阀开关正常，发声良好；
6）烟道内部、催化剂应清洁，无杂物；
7）烟道应无腐蚀泄漏，膨胀节连接牢固、无破损；人孔门、检查孔关闭严密；
8）差压、压力、温度等热工仪表应完好，投入正常；
9）氨泄漏报警系统应投入正常；
10）吹灰系统、仪用空气系统应具备投入条件；
11）锅炉运行正常，SCR反应器入口烟温大于295℃，低于400℃，温度应符合脱硝要求。
4.1.4转动设备的试转
4.1.4.1试转条件
新安装和经过检修后的转动设备，在试转前，应进行各项检查，且具备下述条件：
1）现场清洁，照明充足；
2）转动设备联轴器、皮带联接应良好，保护罩完整，地脚螺拴无松动；
3）轴承油位应正常，油质合格；采用强制润滑时，润滑油系统油压、油温应符合制造厂规定；
4）电动机接地线良好，绝缘合格，事故按钮应完整；
5）挡板、阀门传动试验应合格；
6）仪表、联锁、保护、控制和报警装置应正常投入。
4.1.4.2转动设备试转
转动设备试转合格应符合下列要求：
1）旋转方向正确；
2）无异声、摩擦和撞击；
3）轴承温度应符合制造厂规定。
若无规定时，滚动轴承温度应不超过80℃，滑动轴承温度不超过70℃；
4）轴承振动值应符合国家行业标准和制造厂规定；
5）无漏油、积灰、漏浆、漏风、漏水等现象，冷却水温度应符合要求，润滑油系统的油温、油压不超标。
4.1.5稀释罐、液氨蒸发器的冲洗和上水
4.1.5.1稀释罐的冲洗步骤
1）打开稀释罐底部排水阀，打开稀释罐补水阀，向稀释罐进水；
2）冲洗干净后，关闭底部排水阀，将稀释罐补水阀打开重新进水至1.5m。
4.1.5.2液氨蒸发器的冲洗和进水步骤：
1）打开液氨蒸发器底部排水阀，打开蒸发器补水阀，向蒸发器内进水；
2）冲洗干净后，关闭底部排水阀，打开蒸发器补水阀加水至溢流。
4.1.6氨系统氮气置换
4.1.6.1被置换的设备、管道等应与其他系统进行可靠隔绝；
4.1.6.2根据空气和N2密度不同，合理选择N2入口、空气排出口及取样部位，防止出现死角；
4.1.6.3置换作业应符合安全要求，不能只根据置换时间的长短或置换介质N2的用量判断，而应根据取样分析是否合格为准；
4.1.6.4取样点氧含量取样分析低于3%方达到合格。
4.1.7系统启动步骤
4.1.7.1氨区系统吸收设备（氨吸收）及管线充水应完成，氮气瓶备用到位；
4.1.7.2对氨区系统的设备和管道进行氮气吹扫，检查系统严密性；
4.1.7.3启动废液吸收系统；
4.1.7.4卸氨，将液氨输入氨气储存罐；
4.1.7.5开启液氨蒸发器的加热系统；
4.1.7.6手动开启液氨储罐的液氨排出阀门；
4.1.7.7先开启液氨蒸发器入口的气动阀，然后再徐徐打开氨蒸发器的液氨入口手动阀门，使气氨缓冲罐内达到0.4MPa；
4.1.7.8先开启稀释风机，再开启氨混合器的气氨入口阀门；
4.1.7.9根据分析仪检测的浓度，调整相应参数；
4.1.7.10烟气进入SCR反应器；
4..1.7.11启动吹灰器。
4.1.8卸氨操作
4.1.8.1液氨系统氮气吹扫置换合格，液氨储罐具备进氨条件；
4.1.8.2氨区氨稀释系统应投入自动；
4.1.8.3氨区废水排放系统应投入自动；
4.1.8.4液氨储罐降温喷淋系统应投入自动；
4.1.8.5氨区氨泄漏报警系统应投入自动；
4.1.8.6按照操作票对系统阀门状态进行应确认，阀门处于正确位置，管道内不得存在积水或杂物；
4.1.8.7检查液氨槽车，允许合格槽车进入现场，并接地；
4.1.8.8把气、液相金属软管与液氨槽车气、液相接口进行连接，连接应可靠；
4.1.8.9打开氨系统气相管路上阀门；
4.8.1.10打开氨系统液相管路上阀门；
4.1.8.11微开液氨槽车液相阀门，检查无泄漏后，缓慢打开至设计卸氨流量；
4.1.8.12当槽车压力与液氨储罐A压力相差0.2MPa～0.3MPa时，微开液氨槽车上气相管路阀，检查确认金属软管与法兰连接处无液氨泄漏后，缓慢全开此阀门；
4.1.8.13按照卸氨压缩机正常启动步骤，启动卸氨压缩机，并调整压缩机出口压力；
4.8.1.14当液氨槽车液位指示为0或液氨储罐液位达到设计规定的装填液位，应关断液氨储罐上液相阀门和气相阀门，同时停止卸氨压缩机，并关闭卸氨压缩机进出口阀门；
4.8.1.15关闭液氨槽车上气相截止阀；
4.8.1.16关闭液氨槽车上液相截止阀；
4.8.1.17用N2加压至0.2MPa吹扫卸氨气相、液相管路；
4.8.1.18取下液氨槽车与液氨储罐的气、液相相连的卸氨鹤臂管，确认分离完全后，启动槽车。
4.1.9液氨蒸发系统启动
4.1.9.1检查、关闭液氨蒸发器排污阀；
4.1.9.2检查、关闭气氨缓冲罐排污阀、出口阀；
4.1.9.3向液氨蒸发器加工业水和蒸汽；
4.1.9.4加热蒸发器水温应至设计温度40℃，将温度控制投入自动；
4.1.9.5液氨蒸发器进氨；
4.1.9.6缓冲罐压力调节应投入自动，压力设定为0.4MPa。
4.1.10稀释风机的启动
4.1.10.1启动前的设备检查，包括出口门应处于关闭位置；电机、轴承是否正常等；
4.1.10.2启动稀释风机；
4.1.10.3全开出口气动门；
4.1.10.4另一风机投入备用。
4.1.11声波吹灰器的投入
4.1.11.1投入条件：
1）SCR反应器通入烟气；
2）压缩空气压力正常。
4.1.11.2投入前检查：
1）打开就地各压缩空气的手动截止阀，包括每台炉的压缩空气总阀、上中层吹灰器的总阀及各吹灰器的手动阀；
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