LR-脱硝运行维护手册(氨区修改版).docx

TPRI 编号：华能聊城热电有限公司#7、8锅炉烟气脱硝改造工程运行维护手册（版本：0）批准： 王祖林审核： 王晓冰编写： 白小锋 武宝会 刘航西安西热锅炉环保工程有限公司二 ○ 一 三 年 六 月推荐精选版 本 修 订 记 录版本修订人修订时间修订内容0推荐精选目 录第一章 说明 1第二章 SCR脱硝装置的生产原理及工艺流程 11. SCR脱硝装置的工艺原理 11.1 NOX的生成机理 11.2 工艺原理 11.3 SCR 的影响因素 22. SCR脱硝装置的工艺流程 72.1 液氨储存及氨气制备区工艺流程 72.2 SCR区工艺流程 7第三章SCR脱硝装置主要设备规格 81. SCR区主要设备规格 81.1 反应器 81.2 催化剂 91.3 氨/空气混合系统 91.4 氨喷射混合系统 101.5 蒸汽吹灰系统 101.6 声波吹灰系统 111.7 SCR灰斗及输灰系统 111.8 压缩空气系统 112. 氨区主要设备规格 112.1 液氨储罐 112.2 氨气缓冲槽 122.3 氨气吸收槽 122.4 废水池 122.5 卸料压缩机 132.6 液氨蒸发器 132.7 液氨泵 132.8 废水泵 13第四章 热控及电气部分 141. 热控部分 14推荐精选1.1 脱硝热控概述 14A. 脱硝系统运行准备 15B. 脱硝热控系统运行与维护 172. 电气部分 272.1 脱硝电气概述 272.2 脱硝系统运行准备 282.3 脱硝系统的电气运行与维护 292.4 SCR区电气DCS画面 32第四章SCR区装置开停工及正常操作 331. SCR系统试运行 341.1 试运行准备 341.2 试运行 362. SCR系统的冷态启动 373. 关闭SCR系统 39第五章氨区系统运行操作 405. 整套系统启动前应具备的条件及步骤 411.1 整套系统启动前应具备的条件 411.2 整套系统启动步序 426. 首次卸氨操作 422.1 确认系统达到卸氨要求 422.2 卸氨前确认以下阀门状态 437. 开始卸氨 458. 蒸发器的投运 469. 液氨输送泵的投运 4710. 液氨系统停运操作步骤 47第六章 检查保养 471. 日常运行的监视项目 471.1 警报指示检查 471.2 仪表指示观察 481.3 脱硝装置的控制台观察各指标值是否在自动档 481.4 观察操作台 48推荐精选1.5 观察记录器 481.6 观察化学分析装置 481.7 巡检的检查项目 491.8 定期检修 50第七章 氨处置注意事项 511. 概要 512. 氨的性质及保护 51第七章 脱硝装置常见的异常现象 54推荐精选第一章 说明本操作、运行和维护说明适用于华能聊城热电有限公司#7、8锅炉烟气脱硝改造工程烟气脱硝装置，为SCR脱硝系统的运行和维护提出安全、有效的操作程序和操作指南。

本工程的SCR脱硝装置主要分成两大分系统：布置于锅炉尾部的SCR系统和远离锅炉房布置的氨制备系统本说明书对这两大分系统的操作、运行和维护进行了说明本说明书应与本工程设计图纸、设计文件及供货的设备操作手册配套使用在系统启动运行前，电厂运行人员应认真仔细地阅读本说明书和设备供货商提供的设备操作手册，结合电厂的安全运行规则和国家相关职业健康与卫生管理条例的规定，对SCR脱硝系统进行正确、安全的气动、运行和维护本说明书提出的是原则性要求和指南，并未列出脱硝装置设备的所有细节要求，运行人员应结合实践经验对具体问题进行理智分析和明智判断第二章 SCR脱硝装置的生产原理及工艺流程1. SCR脱硝装置的工艺原理1.1 NOx的生成机理燃煤锅炉生成的NOx主要由NO、NO2及微量N2O组成，其中NO含量超过90%，NO2约占5~10%，N2O只有1%左右NOx理论上有三条生成途径：l 燃料型NOx，燃料中的氮化物在煤粉火焰前端被氧化而成，所占NOx比例超过80~90%；l 热力型NOx，助燃空气中的N2在燃烧后期1300℃以上的温度下被氧化而成；l 瞬态型NOx，由分子氮在火焰前沿的早期阶段生成，所占NOx比例很小。

利用煤粉燃烧过程产生的氮基中间产物或者往烟道中喷射氨气，在合适的温度、气氛或催化剂条件下将NOx还原，这是燃煤锅炉控制NOx排放的主要机理推荐精选1.2 工艺原理本工程采用选择性催化还原法（SCR）脱硝系统选择性催化还原法是利用氨（NH3）对NOx的还原功能，使用氨气(NH3)作为还原剂，将体积浓度为5％的氨气通过氨注入装置(AIG)喷入温度为280℃－420℃的烟气中，在催化剂作用下，氨气(NH3)将烟气中的NO和NO2还原成无公害的氮气(N2)和水(H2O)，“选择性”的意思是指氨有选择的进行还原反应，在这里只选择NOx还原其化学反应式如下：4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O 2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O副反应主要有：2SO2+O2→2SO31.3 SCR 的影响因素1.3.1 燃料燃料特性或者说烟气参数对于SCR的影响见表1-1其中催化剂节距的选取主要受飞灰浓度及颗粒尺寸决定当飞灰浓度高、颗粒粗时应选择大节距，以防堵塞，同时飞灰浓度也会影响催化剂用量和寿命某些重金属和碱金属如砷、汞、铅、磷、钾、钠等，会影响催化剂活性，尤以砷的含量影响最大。

表1-1 燃料特性对SCR的影响项目对催化剂的潜在影响解决方法飞灰通道堵塞l 选择合适的催化剂孔径l 设置合适的灰斗除去大颗粒冲蚀l 垂直向下的均匀流场设计l 采取抗冲蚀的催化剂（板式或者顶端固化的蜂窝式）表面覆盖层l 采用蒸汽式或声波式吹灰器l 在催化剂上表面设置金属丝网表面粘附l 选择合适的烟气流速SO3表面覆盖l 催化剂毛细微孔优化（微孔最大化）推荐精选通道堵塞l 吹灰器SO2向SO3的转化l 降低催化剂中的V2O5含量l 添加WO3空预器堵塞、飞灰沾染l 氨逃逸降到最低低负荷低温下，与NH3形成(NH4)2SO4，降低脱硝效率l 安装省煤器旁路l 采用尾部型SCR棕色烟雾，增加腐蚀l 向炉后烟气中喷射MgOl 运行湿法脱硫系统（只能除去50%的SO3）碱金属Na、K减少催化剂的活性反应位l 设定合适的催化剂余量l 改变催化剂的组成（添加钨）碱土金属Ca催化剂表面形成釉质覆盖层l 选择合适的催化剂体积l 安装吹灰器重金属As催化剂活性成分失去活性l 选择合适的催化剂体积l 优化催化剂的毛细孔结构l 采用抗As型催化剂Cl/F催化剂表面结釉l 选择合适的催化剂体积l 安装吹灰器l 设置省煤器旁路维持合适烟气温度1.3.2 烟气温度本工程SCR脱硝装置布置在省煤器与空气预热器之间，属高灰型。

高灰型SCR工艺的常规入口烟温约为300~400℃，当烟气温度超出运行范围时，会对催化剂活性产生不同程度的影响：当烟温超过420℃时，催化剂热力烧结而导致活性降低；当烟气温度低于280℃时，SCR反应器入口烟气中浓度较高的NH3会与SO3反应生成粉末状(NH4)2SO4，降低还原剂的利用率；在正常的运行温度范围内，催化剂活性决定于V2O5的含量，并受到运行温度的影响（图4-2）锅炉冷态启动时，催化剂温度很低，烟气中的水分易在催化剂表面结露烟气中的细小飞灰颗粒遇湿会粘结在催化剂表面，且飞灰中的水溶性碱金属会渗透到催化剂内部与活性颗粒反应，从物理与化学两方面导致催化剂的活性降低因此，在冷态启炉前，应该采取措施将催化剂缓慢预热：催化剂温度低于150℃时，加热速率应控制在10℃/min以内；催化剂温度超过150℃时，加热速率可提高到60℃/min本工程SCR脱硝装置允许在310～420℃范围内运行推荐精选图1-1 烟气温度对催化剂活性的影响图1.3.3 氨喷射系统SCR反应器一般垂直布置，烟气由上向下流动，有利于减少飞灰颗粒对催化剂内表面的磨损为提高SCR系统的运行性能，SCR顶层催化剂上方的烟气流场分布、飞灰颗粒分布、温度分布及NH3/NO分布等4个关键性参数应满足：l 入口烟气流速偏差<±15%（均方根偏差率）；l 入口烟气流向<±10°；l 入口烟气温度偏差<±10℃；l NH3/NOx摩尔比绝对偏差<5％。

SCR反应器入口的NH3/NO分布均匀程度，除受到喷氨装置下游静态混合器的影响外，主要取决于喷氨系统本身传统喷氨格栅，其管子交叉伸入烟道，每根管子上安装有很多小喷嘴，在整个烟道截面上密布氨喷嘴，以提高氨与烟气的混合，该系统无法对局部区域的喷氨量进行调节，且无法随负荷的变化而自动调节氨的分布涡流发生器型喷氨系统，充分利用了湍流发生器（园盘型与三角翼型）技术，使烟气在烟道内大范围混合，只需要有限几个喷嘴就能使氨与烟气混合均匀且氨与烟气的混合程度不随负荷的变化而改变，具有较强的负荷适应性但该系统需要较长的混合烟道，局部区域的NH3与烟气混合较慢，且难以调整局部区域的NH3/NO摩尔比本工程采用的独立分区调节的喷氨系统是结合上述二者的优点发展起来的伸入烟道的每根管子只为某个局部区域供氨，可在较短的烟道内获得良好的氨与烟气推荐精选混合程度，且调试非常方便当顶层催化剂入口烟气参数分布不均匀，或者喷氨系统没有调整好时，会造成局部区域的喷氨量过高，局部区域喷氨过少，从而导致反应器出口的NO分布不均匀（图4-4），这会增加氨逃逸1.3.4 吹灰装置对于高灰型SCR工艺，烟气携带的飞灰浓度较高，不仅会造成顶层催化剂迎灰表面的冲蚀磨损，而且还容易堵塞催化剂通道堵塞及表面毛细微孔粘灰（图1-2），导致催化剂活性降低。

催化剂堵塞主要由如下四个原因造成：超大飞灰颗粒沉积在催化剂表面；入口烟道堆积的大面积飞灰坍塌；在烟气层流条件下，粘性较高的细灰在催化剂通道的边角粘附搭桥；碱土金属与SO3反应生成大分子颗粒，堵塞催化剂表面的毛细微孔或者在催化剂表面形成釉质覆盖层对于硬度较高的大粒径颗粒（任何一个方向超过4mm），在省煤器烟道出口设置灰斗，并在烟气下游安装锲形不锈钢网（钢网配有电驱动轻敲锤），可预先将大颗粒飞灰从烟气中分离出来对于催化剂表面上的松散堆积飞灰、催化剂内孔及表面上的粘灰，可采用吹灰器吹扫的方式来清洁图1-2 催化剂冲蚀磨损与内表面粘灰照片本工程在SCR脱硝反应器入口烟道水平段设置有灰斗，通过电动锁气器将收集到的飞灰排至电除尘入口烟道，并同时安装耙式蒸汽吹灰器和声波吹灰器1.3.5 稀释风量和烟气温降喷入烟道参与脱硝的还原剂都是气态NH3，NH3与空气易形成爆炸混合物（氨的体积约16~25%）氨在喷入烟道前，为防止发生爆炸，需要用稀释风将NH3稀释到推荐精选5%（体积）以下氨与稀释空气混合喷入烟道后，NO。