第一章脱硝操作规程1 脱硝(SCR)系统概况1.1 设备概述采取选择性催化还原(SCR)法来达到去除烟气中NOx的目的,脱硝催化剂采用丹麦托普索的波纹板形式。
锅炉脱硝装置布置是在高温省煤器后与低温省煤器前。
液氨罐区装置主要是将液氨通过蒸发器加热制备脱硝用的氨气。
主要设备有20m³液氨储罐2个,5m³氨气缓冲罐2个,150kg/h蒸发器3台,卸氨压缩机2台,液氨输送泵2台,10m³氨气稀释罐1个,装卸臂一套(鹤管),500m³事故池1个。
在设计煤种及校核煤种、锅炉最大连续出力工况(BMCR)、处理100%烟气量条件下,即正常工况下NOx(以NO2计)排放浓度低于50mg/Nm³、氨的逃逸率<3ppm,若偏离正常工况后会造成出口NOx超标排放(>50mg/Nm³)。
1.2 设备布置1.2.1 脱硝(SCR)区设备布置SCR反应器布置于高温省煤器后与低温省煤器前,将高温空预器分成两部分,在烟气上升烟道内装一部分,在回转烟道内装一部分,SCR位于两级空预器之间,以便于降低高温省煤器出口烟气温度,使其控制在320℃-400℃之间,使得催化剂始终处于最佳的活化状态。
每台锅炉配1个SCR反应器、连接烟道及工艺管道。
1.2.2 氨区氨区包含卸氨、储存、液氨气化、气氨缓冲罐,排放气氨稀释及废水输送。
1.3 工艺流程锅炉有液氨储存与供应系统,外购液氨通过液氨槽车运至液氨储存区,通过往复式卸氨压缩机将液氨储罐中的气氨压缩后送入液氨槽车,利用压差将液氨槽车中的液氨输送到液氨储罐中;液氨经氨蒸发器蒸发成气氨后进入气氨储罐,气氨通过稀释风机稀释后,分别经过喷氨格栅送入SCR反应器。
从锅炉高温省煤器出来的烟气,与喷氨格栅喷入的不超过5%气氨的稀释空气在进口烟道充分混合后从上部进入反应器,在催化剂的催化作用下,NOx与NH3进行还原反应生存N2和H2O,反应后的烟气返回锅炉的低温省煤器,换热后去除尘器。
化学反应式如下:4NO+4NH3+O2 → 4N2+6H2O6NO2+8NH3→ 7N2+12H2O6NO+4NH3→ 6H2O+5N21.4 主要设计参数脱硝系统设计值脱硝效率不低于90%(进口NOx浓度≤500mg/Nm³,锅炉正常负荷范围:60%~110%、烟气入口温度320~400℃、催化剂、设计煤种条件下)。
氨逃逸率<3ppm、SO2氧化率≤1%、安装催化剂时系统阻力≤1000Pa、催化剂化学寿命≥24000小时(第一次通烟气开始计算,暴露在烟气中的累计时间)。
液氨参数液氨的性质类似液化烃,气氨的火灾危险类别属乙类气体。
在常温下压力较高,挥发度大,毒性程度为中度危害。
液氨的主要杂质由水、油和不凝性气体组成,密度618kg/m³(15℃)。
氨的沸点:0.101MPa绝压下是-33.35℃,故常压下液氨需在低于-33.4℃储存,而在常温下应在压力容器内一定压力下储存。
爆炸下限(V%)15.7,爆炸上限(V%)27.4。
表3.3-液氨品质参数2 脱硝系统启停2.1 启动前准备条件(1)脱硝系统检修工作已结束,热力工作票和电气工作票都已终结并验收合格。
(2)现场消防、交通道路畅通,照明充足;(3)氨站危险区应设置正式围栏、警告标志齐全;(4)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;(5)消防系统应验收合格,投入正常;(6)脱硝系统内的所有安全阀均应校验合格;(7)防护用品、急救药品应准备到位;(8)通讯设施应齐全;(9)脱硝系统所需的电源均已送上。
(10)热工及电气仪表齐全、正确可用;DCS已投入运行。
热工仪表、调节装置、执行机构等均由热控人员校验完毕并已投用。
2.2 启动前试验(1)电缆连续性试验;(2)动力电缆和仪用电缆的绝缘电阻试验(测电缆绝缘时,断开仪表间的电缆);(3)氨气、氮气和仪用气的泄漏试验应完成;(4)转动设备开关电气试验应完成;(5)各种联锁、保护、程控、报警值设置应完成;(6)电(气)动阀门或挡板远方开、关,传动试验完成;(7)仪器仪表校验应合格,投入正常,包括烟气分析仪(NOx、02、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。
开始喷氨的前一天,将烟气分析仪投入运行。
2.3 启动前的检查启动前,应对液氨储存与稀释排放系统、液氨蒸发系统、稀释风机系统、循环取样风机系统、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。
主要检查内容有:2.3.1 液氨储存与稀释排放系统检查(1)氨区电气系统投入正常;(2)仪表电源应为正常,特别是双电源切换;(3)仪用空气压力达到系统运行要求;(4)吹扫用氮气准备到位,质量符合要求;(5)消防水系统、消防报警投入正常;(6)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,工作正常;(7)氨稀释槽、氨罐、废水池保持清洁。
(8)氨稀释系统正常;(9)氨区废液吸收系统具备投入条件;(10)废液排放泵系统具备投入条件;(11)液氨罐降温喷淋具备投入条件;(12)压缩机具备投启动条件;(13)压力、温度、液位、流量等测量装置完好,并投入;(14)检查确认系统连锁保护应100%投入;(15)检查确认防护用品、急救用品准备到位;(16)安全阀一次门及其他阀门应在正确位置;(17)氨系统应用氮气置换或抽真空处理完毕,氧含量达到要求;(18)紧急措施、应急预案稳妥,并经过演练。
2.3.2 液氨蒸发系统及其气氨缓冲系统检查(1)液氨蒸发器、氨缓冲罐内部清洁,人孔封闭完好;(2)系统已经置换合格;(3)压力、温度、液位、等测量装置完好,并投入;(4)电加热系统应具备投入条件;(5)液氨罐应具备供氨条件;(6)安全阀一次阀门及其他阀门应处于正确位置;(7)设备周围应清洁,无积水及其他杂物。
2.3.3 稀释风机系统检查(1)稀释管道、加热器内部清洁;(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)系统阀门处于工作位置。
2.3.4 声波吹灰系统检查(1)压缩气管道吹扫干净,符合规范要求;(2)压力等测量装置完好,并投入;(3)吹灰器限位开关调整完毕;(4)设备周围清洁,无积水、积油及其他杂物;(5)吹灰器固定支架与平台距离合理,无碰撞;(6)吹灰器控制系统完好,且具备投入条件;(7)系统阀门应处于正确位置。
2.3.5 SCR反应器系统检查SCR反应器系统检查内容包括:(1)稀释风机、烟道膨胀节、吹灰器完好,具备投入条件;(2)喷氨隔栅喷嘴齐全、完好、无堵塞;(3)催化剂及密封系统安装检查合格;(4)导流板、混合器、整流器等部件完好;(5)吹灰器动作灵活、无卡塞;(6)烟道内部、催化剂清洁,无杂物;(7)烟道无腐蚀泄漏,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、仪用空气系统具备投入条件;(11)锅炉运行正常,温度应符合脱硝要求。
2.4 转动设备的试转2.4.1 试转条件检修后的转动设备,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)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、油温符合规定;(4)电动机接地线良好,绝缘合格,事故按钮完整;(5)挡板、阀门传动试验合格;(6)仪表、联锁、保护、控制和报警装置正常投入。
2.4.2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)轴承温度应符合规定。
若无规定时,滚动轴承温度不超过80℃,滑动轴承温度不超过70℃;(4)轴承振动值符合国家行业标准和相关规定。
(5)无漏油、积灰、漏浆、漏风、漏水等现象,冷却水温度符合要求,润滑油系统的油温、油压不超标。
2.5 稀释槽、液氨蒸发器的冲洗和上水2.5.1 稀释槽的冲洗(1)打开稀释槽底部排水阀,打开稀释槽补水阀,向稀释槽进水;(2)冲洗干净后,关闭底部排水阀,将稀释槽补水至2.2m。
2.5.2 液氨蒸发器的冲洗和进水(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(需要注明采用除盐水冲洗);(2)冲洗干净后,关闭底部排水阀,打开蒸发器补水阀加水至0.4m。
(3)开启蒸发器加热系统对水进行加热至60度。
2.6 氨系统置换(1)被置换的设备、管道等与系统进行可靠隔绝;(2)置换前制定置换方案,绘制置换流程图,根据置换和被置换介质密度不同,合理选择置换介质入口、被置换介质排出口及取样部位,防止出现死角;(3)置换要求用水作为置换介质时,应要保证设备内注满水,且在设备顶部最高处溢流口有水溢出,并持续一段时间,严禁注水未满。
用惰性气体作置换介质时,置换是否彻底,置换作业是否符合安全要求,不能只根据置换时间的长短或置换介质的用量判断,而应根据取样分析是否合格为准;(4)按置换流程图规定的取样点取样分析应达到合格。
(5)氨系统气体置换的原则:(5-1)用氮气置换氨气时,应测定排放点氨气含量不得超过30ppm(体积浓度)。
(5-2)用压缩空气置换氮气时,应测定排放点氧含量18~21%。
(5-3)置换时氨气排放点应进入氨气吸收箱。
(5-4)箱体进行置换前可先加水排放后再进行气体置换。
(5-5)用氮气置换压缩空气时,应测定排放点氧含量小于2%。
2.1 脱硝系统启动2.1.1 系统启动步骤如下:(1)氨区系统吸收设备(氨吸收)及管线冲水应完成,氮气备用到位;(2)启用废液吸收系统;(3)液氨输入氨气储存罐;(4)开启液氨蒸发器的加热系统;(5)手动开启氨罐的液氨排出阀门;(6)先开启液氨蒸发器入口的气动阀,然后再缓慢打开氨蒸发器的液氨入口手动阀门,使气氨缓冲罐内达到预定的压力;(7)先开启稀释风机,再开启氨混合器的气氨入口阀门;(8)根据分析仪检测的浓度,调整相应参数。
2.1.2 液氨蒸发系统启动(1)向液氨蒸发蒸发器加水;(2)加热蒸发器,水温应至设计温度40-60℃,将温度控制投入自动;(3)液氨蒸发器进氨;(4)视缓冲罐压力调节压力调节阀开度,达到运行条件。
2.1.3 气氨制备系统启运(1)手动开启氨罐的液氨排出阀门;(2)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门,使气氨缓冲罐内达到预定的压力。
2.1.4 气氨制备系统停运(1)手动关闭氨罐的液氨排出阀门;(2)关闭氨蒸发器的液氨入口手动门,再关闭氨蒸发器入口的气动阀。