辽宁某热电厂机组脱硝SCR反应器系统调试方案

NEPRI 编 号： NEPRI-GJZ-FA-TXGY-002 密 级： 大连甘井子热电厂新建2×300MW机组脱硝SCR反应器系统调试方案辽宁东科电力有限公司2011年5月编 制 审 核 批 准 1 系统与设备概述1.1 系统描述选择性催化还原脱硝工艺（SCR）是一种以还原剂（液氨）为介质，在310425的温度范围内将烟气中的NOx还原为N2和水来减少NOx排放的技术。反应的基本原理是：4NO + 4NH3 + O2 4N2+ 6H2O6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2ONO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O脱硝反应器位于锅炉省煤器后空预器前，氨喷射格栅放置在SCR反应器上游的位置。烟气在锅炉出口处被平均分成两路，每路烟气并行进入一个垂直布置的SCR反应器里，即每台锅炉配有两个反应器，在反应器里烟气向下流过均流板、催化剂层，随后进入回转式空气预热器、静电除尘器、引风机和脱硫系统，最后通过烟塔合一的烟囱排入大气。SCR脱硝系统主要包括：SCR反应器、氨气栅格喷雾系统、氨气混合器、声波吹灰器、稀释风机几个部分组成。1.2 脱硝系统设备表1 设计数据表项 目单位数 据（湿基）设计煤种校核煤种省煤器出口烟气成分（过量空气系数为 1.2 ）CO2Vol%13.41O2Vol%3.0N2Vol%68.12SO2Vol%0.05H2OVol%15.42锅炉不同负荷时的省煤器出口烟气量和温度项 目BMCR省煤器出口湿烟气量（设计煤种）Nm3/h（设计（设计煤种）m3/h1068330省煤器出口湿烟气量（校核煤种）Nm3/h1074079省煤器出口烟气温度（设计煤种）410省煤器出口烟气温度（校核煤种）410表2 锅炉BMCR工况脱硝系统入口烟气中污染物成分（标准状态，湿基，实际含氧量）项目单位设计煤质/校核煤质烟尘浓度g/Nm327.1/34（标态，湿基，实际O2）NOxmg/Nm3350（标态，干基，6%O2）1.3 性能保证值在下列条件下，脱硝装置在附加层催化剂投运前，NOx脱除率不小于75%。氨的逃逸率不大于3ppm。SO2/SO3转化率小于1%。锅炉50%THA100%BMCR负荷。脱硝系统入口烟气中NOx含量350mg/Nm3。2 编制依据2.1 火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程(1996年版)电建1996159号,2.2 火电工程启动调试工作规定建质199640号2.3 火电工程调整试运质量检验及评定标准电力部建质1996111号电力生产安全工作规定2.4 电力安全工作规程（热力和机械部分）2.5 电力行业环境监测技术规范DL/T799.1799.7-20022.6 固体污染物源排汽中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T 16157-19962.7 固定污染源烟气排放连续监测技术规范HJ T 75-20072.8 固定污染源烟气排放连续监测技术要求及检测方法HJ T 76-20072.9 火电厂大气污染物排放标准GB13223-2003 2.10 石油化工企业设计防火规范GB50160-19922.11 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警技术规范SH3063-19992.12 压力容器安全设计监察规程ZBFGH23-19992.13 可燃气体检测报警器使用规范SY6503-20002.14 燃煤烟气脱硝技术装备 GB(T)21509-20082.15 脱硝厂家提供的大连甘井子热电厂新建2×300MW机组脱硝装置初步设计说明书和大连甘井子热电厂新建2×300MW机组锅炉设备烟气脱硝装置技术规范书等资料。3 冷态调试前应具备的条件3.1 脱硝辅助系统应具备的条件3.1 仪用压缩空气系统具备投入条件，压力大于0.5MPa。3.2 辅助蒸汽系统具备投入条件，满足汽压0.81.1MPa，汽温200。3.3 准备充足的工艺水作为冲洗管路及启动时充满各个箱、罐等用水。3.4 脱硫系统所需照明、通讯设施齐全，步道平台安全可靠，符合电业安全工作规程中有关规定。3.5 脱硝系统各个箱、罐内部安装及防腐施工完毕，经检验合格，内部杂物清理干净。所有管道安装完毕，经检验合格，内部杂物清理干净。3.6 脱硝系统废水排放系统的地沟道防腐施工完毕，经检验合格，清理干净无杂物。3.7 脱硝系统所需的喷淋装置、蒸汽加热管道具备投入条件。3.8 脱硝系统设备及外围设备安装完毕，需要防腐的各个设备、管道防腐层施工完毕，经验收合格，要符合设计要求。3.9 脱硝系统厂用带电工作完成，具备调试条件。3.10 脱硝系统DCS和PLC控制已调试完毕：DCS和PLC硬件检查完毕DCS和PLC 内部网络检查完毕DCS和PLC 软件安装并运行正常脱硝系统运行组态逻辑检查DCS和PLC对驱动设备可操作系统启动所需监视、联锁、报警、保护信号进入DCS和PLC。3.11 脱硝系统各个设备、管道、箱、罐、挡板、阀门等标识（名称、标码）牌齐全。3.12 调试期间为了控制系统稳定运行，主控室工程师站空调运行，保持室内温度满足控制设备的使用条件。3.13 脱硝系统以下设备试运转完成：卸料压缩机、液氨供应泵、废水、氨气检测器。3.14 化学分析实验室所需仪器设备齐全，并可进行脱硝系统试验分析工作。3.15 调试期间准备所需的试验仪器设备，设备上仪器仪表校验合格。3.16 脱硝系统热态调试时锅炉尽量燃用设计煤种。3.17 液氨存储和蒸发系统区域的氮气吹扫可以正常投入运行，氮气储备充足。3.18 合格的运行人员上岗，保安人员值班，现场设风向标、正压自给式呼吸器、洗眼器和淋浴等防护用品及设施。3.19 脱硝系统相关重要设备的制造厂家技术人员到场配合调试工作，并确认设备状态。4 SCR反应器系统的调试项目稀释风机的试转声波吹灰器调试和试运SCR反应系统的空气流场测量喷氨栅格流量均布性试验SCR反应器投入试验SCR反应器退出试验SCR系统的首次投入喷氨栅格调试NH3/NOx摩尔比变化测试烟气测量代表点的确定SCR系统的热态调整5 SCR反应器及其系统冷态调试程序SCR内部催化剂层分2层、一层上部为预留层。每层布置声波吹灰器。测装置主要包括：脱硝进口烟道NOx、含氧量、温度、氨气流量、稀释风机流量、催化剂压差、出口烟道含氧量、出口氨气、出口烟道NOx等。5.1 SCR系统冷态调试项目5.1.1 SCR反应器内部检查SCR内部安装完毕后，对系统内部的喷氨格栅及喷嘴、气流分布、整流装置、混合器等进行检查，确保内部无杂物堵塞；安装正确符合设计要求。5.1.2 SCR反应系统烟气仪表的静态调试 对SCR出口的NOx、氨气分析仪、氨气漏泄检查仪、氧量分析仪、烟气流量、烟气含尘量等进行静态标定，保证指示准确。5.1.3 稀释风机试转（1）稀释风机电机绝缘合格后，点动试验电机方向正确。（2）电机方向正确后，拆下12个注氨栅格手动门前法兰进行系统吹扫，同时检查系统的严密性。（3）检查注氨喷嘴是否有堵塞现象。5.1.4 吹灰器系统的冷态调试（1）吹灰器就地进退试验（2）吹灰器顺控试验5.1.5 SCR反应器系统的冷态试验（1）SCR反应器冷态通风试验启动空气预热器、引风机、送风机、一次风机、维持在80的通风量，记录此时的SCR反应器进出口压差是否达到设计值，检查喷氨喷嘴是否堵塞。（2）喷氨栅格流量均匀性调整启动稀释风机，调整左右两侧烟道SCR反应器入口两侧各12个手动门，使每个喷氨栅格的流量一致。在手动门全开时检查流量是否正常。6 SCR反应器系统整体热态启动前的检查项目6.1 SCR反应器系统热态投入前的检查项目（1）反应器系统的保温、油漆已经安装结束，临时脚手架已经拆除。（2）反应器及其前后烟道内部杂物已经清理干净，确认内部无人，关闭检查孔及人孔。（3）反应器吹灰器冷态试运已经合格，已经送电备用。（4）反应器出口烟气分析仪已经调试完毕，可以正常工作。（5）反应器系统相关监测仪表已经校验合格，投运正常，CRT参数显示准确。（6）检查SO2和NOx含量在规定的范围内。（7）烟气温度在315420的范围。（8）烟气流量在50以上的大负荷范围。6.2 液氨存储及供应系统的检查（1）液氨存储系统已经存储足够的液氨，存储的液位不能超过规定的液位高度；一般储备7天的液氨用量。（2）泄料压缩机各部分润滑良好，安全设施齐全，可以随时启动进行正常卸氨；（3）氨气漏泄检测装置工作正常，高报警值已设定好；（4）氨气吸收槽已经注好水，水位满足要求；（5）废水池的废水泵试运合格，可以正常投用；（6）液氨泄料和存储系统的相关仪表已校验合格，已正确投用，显示准确。6.3 喷氨系统启动前的检查项目（1）系统内的所有阀门已经送电、送气，开关位置正确，反馈正确。（2）液氨蒸发器调试完毕，可以投入。（3）氨气缓冲罐调试完毕，可以投入。（4）喷氨系统氨气流量计已校验合格，电源已送，工作正常。（5）喷氨栅格的手动调节阀在冷态时已经预调整好，开始位置正确。（6）稀释风机试运合格，转动部分润滑良好，绝缘合格，电源正常，随锅炉一起启动。（7）确认SCR系统相关的热控设备已经送电，工作正常。6.4 脱硝系统启动前的其它检查项目（1）脱硝系统热态调试时锅炉尽量燃用设计煤种。（2）化学分析实验室所需仪器设备齐全，并可进行脱硝系统试验分析工作。（3）调试期间准备所需的试验仪器设备，设备上仪器仪表校验合格。（4）CEMS监测系统已经按设计要求投运。 7 SCR反应器系统热态启动调试步骤 调试流程如下：电气系统投入运行热工保护及联锁投入SCR区系统启动脱硝入口温度条件满足要求氨区系统启动喷氨手动阀粗调氨流量控制回路调整氨流量控制。7.1 SCR区系统启动：（1）启动稀释风机，记录此时的压差作为以后判断催化剂是否堵塞积灰的对比。（2）打开左、右侧氨气关断阀。（3）关闭左、右侧氨气注入调节阀。7.2 调整辅助蒸汽参，投入液氨蒸发系统。7.3 SCR系统喷氨系统初投入。（1）SCR入口温度达到310-420之间，10分钟后具备喷氨条件。（2）打开氨气缓冲罐出口气动门，打开喷氨气动门、调节门。调节左右氨气流量调节门为30开度。（3）将氨气供应至喷氨流量手动门前。（4）再次检查烟气温度满足在10分钟以上，反应器出口NOx分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪工作正常、显示准确。（5）手动开启氨气流量手动门，调整左右2侧氨气流量调节门，调平两侧氨气流量。（6）首次喷氨，脱硝效率控制在3050。（7）根据SCR出口NOx的浓度及氨气浓度，逐渐开大喷氨手动门开度，喷氨分析仪的浓度大于3ppm时，或者反应器出口NOx含量没有明显变化时，就要停止喷氨。立即查找原因。（8）脱硝效率稳定在3050后，全面检查各仪器是否工作准确正常。如果测量不准确，需采用标准气体对仪器进行标定。（9）检查氨气制备正常，参数稳定，能产生合格的氨气。（10）各脱硝系统检查正常后，继续开大喷氨手动门，使得脱硝效率达到75设计值。（11）在脱硝效率达到设计值后，停止继续增加喷氨流量，稳定运行2小时后，手动缓慢关小喷氨流量手动调节门，将脱硝效率降低至50。（12）检查氨气流量调节阀的控制逻辑，将调节阀投入自动。增加及减少反应器出口NOx浓度的控制目标，优化氨气流量调节阀的自动控制参数7.4 喷氨栅格的调试SCR催化剂入口的烟气流速场是不均匀的，这样会导致催化剂出口NOx和NH3的浓度场很不均匀。出现部分区域NOx含量很低而NH3逃逸量很大或部分区域NH3逃逸较少但NOx含量较高的情况，这会影响系统总体的脱硝效果。为保证最小的氨逃逸率和良好的可控性，在反应器入口、出口烟道均布置了采样和测试孔，以便进行SCR反应器出口氨分布均匀性分布试验。7.4.1氨喷射栅格调试需具备的条件为：锅炉100负荷、NOx/ NH3=0.75mol/mol设计值。7.4.2 喷氨系统调试方法测试SCR反应器出口NOx的分布，对喷氨隔栅各阀门进行调整以改变不同位置的喷氨量，从而实现反应器出口均匀的NOx和NH3的分布。7.5 NOx/ NH3摩尔比变化的测试进行NOx/ NH3摩尔比的测试目的是为获得脱硝性能和NH3逃逸率的关系，以获得喷氨流量比率的相关数据，为日后生产提供依据。需准备的仪器为：NOx分析仪、氧气分析仪、氮氧分析仪。7.6 烟气测量代表点的确定 由于NOx及NH3分布不均匀，SCR反应器进出口NOx浓度、氨逃逸率等表计的永久性探头应进行标定，带调试测量后再确定。7.7 脱硫响应锅炉负荷变化的测试喷氨流量控制系统调整、代表性测点已经确定，为脱硝自动控制提供条件。氨流量控制投入后，将负荷从100降低至30后，当锅炉负荷快速变化时，脱硝系统应能快速响应。8 组织及分工 8.1 业主单位负责协调设计、设备厂商、各承建单位、生产机组与建设机组的组织接口与服务；参与试运工作、保障试运条件要求的供给；组织试运中出现问题的研究与解决；牵头组织试运条件的检查工作，设备安装及试运工作的质量验收；8.2 运行单位参与试运条件检查、安装试运质量验收及缺陷处理确认；负责试运设备的运行操作、状态检查；负责试运期间代管设备的运行管理；参加试运值班；8.3 安装单位负责参加系统整套试运、试运值班；配合调试单位开展试验工作；负责临时设施的安装制作；负责设备的安装、维护、检修、挂临时标识牌、负责制作管道标识、巡检及消缺工作。8.4 东北电力科学研究院责组织进行调试方案的实施；负责运行调整技术指导，现场试运指挥与监督，系统启动及试验的技术交底；参加各阶段试运工作，对试运技术问题提出处理意见或建议，配合其它调试单位开展工作；参加试运值班；8.5 脱硝设备厂商按照合同要求进行现场服务和现场技术指导；参加设备安装情况及首次试运条件的检查；负责设备质量缺陷的处理；参与各阶段试运；8.6 监理公司负责试运缺陷的管理；负责组织试运条件的检查确认、设备安装和试运质量的验收和确认；参加各阶段试运工作，参加试运值班。 芈蚀螁膀莇螂羇肆莆蒂蝿羂莆薄羅羈莅螇螈芆莄蒆肃膂莃蕿袆肈莂蚁肁羄莁螃袄芃蒀蒃蚇腿蒀薅袃肅葿蚈蚅肁蒈