国电北仑三期脱硝工程培训手册

国电北仑港发电厂三期脱硝工程培训手册北京国电龙源环保工程有限公司2008年5月说明本资料仅供培训使用，培训文件将不作修订，设备资料以厂家提供资料为准，FGD系统移交之后，系统运行、维护及检修等操作以竣工移交文件为准。

除厂家设备资料外，本手册内容为北京国电龙源环保工程有限公司版权所有。

目录1 概述 (4)1.1 原理介绍 (4)1.2 主要设计参数 (4)1.2.1煤质参数 (4)1.2.2 脱硝系统入口烟气参数 (6)2 系统的组成 (7)2.1 烟气系统 (8)2.2 SCR反应器 (9)2.3 催化剂 (9)2.4 吹灰系统 (9)2.5 氨的空气稀释和喷射系统 (10)2.6 烟气取样系统 (10)2.7 冷却水系统 (10)2.8 仪表压缩空气系统 (11)2.9 液氨储存蒸发系统 (11)3 系统的启动与停止 (12)3.1 SCR的启动 (12)3.1.1 启动前的系统检查 (16)3.1.2 SCR的启动 (16)3.1.3 取样风机的启动 (17)3.1.4 稀释风机的启动 (17)3.1.5 喷氨的投入 (17)3.1.6 声波吹灰器的投入 (18)3.2 SCR的停止 (19)3.3 氨站的投入 (19)3.3.1 蒸发器的启动 (19)3.3.2 蒸发器的停止 (19)3.3.3 液氨卸料 (20)3.3.4 氨站运行安全注意事项 (20)4安全注意事项及反事故措施 (21)4.1 氨站 (21)4.2反应器 (21)4.3 声波吹灰器 (21)1 概述1.1 原理介绍本工程采用“选择性催化剂还原烟气脱硝”技术，其主要化学反应如下：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O其反应产物为对环境无害的水和氮气，但只有在800℃以上的条件下才具备足够的反应速度，工业应用时须安装相关反应的催化剂，在催化剂的作用下其反应温度降至400℃左右，锅炉省煤器后温度正好处于这一范围内，这为锅炉脱硝提供了有利条件。

SCR（脱硝系统）催化剂的工作温度是有一定范围的，温度过高（＞450℃）时催化剂会加速老化；当温度在300℃左右时，在同一催化剂的作用下，另一副反应也会发生。

2SO2+O2→2SO2NH3+H2O+SO3→NH4HSO4即生成氨盐，该物质粘性大，易粘结在催化剂和锅炉尾部的受热面上，影响锅炉运行。

因此，只有在催化剂环境的烟气温度在305-425℃之间时方允许喷射氨气进行脱销。

1.2 主要设计参数1.2.1煤质参数表1－1 煤质分析资料锅炉点火及助燃用油，采用0号轻柴油，油质的特性数据如下：油种：#0轻柴油运动粘度(20℃时)：3.0～8.0mm2/s凝固点：≯0℃闭口闪点：不低于55℃机械杂质：无含硫量：≤0.2%水份：痕迹灰份：≤0.02%低位发热值Qnet,ar：41800 kJ/kg脱硝系统催化剂适应的煤质微量元素范围表如下表表1-2 煤质微量元素含量1.2.2 脱硝系统入口烟气参数表1－4 锅炉BMCR工况脱硝系统入口烟气中污染物成分（标准状态，干基，实际6％含氧量）2 系统的组成本工程烟气脱硝采用选择性催化还原（SCR）脱硝工艺，一炉两个反应器，液氨卸料、储存、蒸发等为公用系统。

主要工艺流程：公用系统制备的氨气输送至炉前，通过混合器与稀释风混合稀释后进入烟道，稀释风通过烟道内的涡流混合器与烟气进行充分、均匀的混合后进入反应器，在催化剂的作用下，氨气与烟气中的NO X反应生成氮气和水从而达到除去氮氧化物的目的。

氨气的喷入量应根据出口浓度及脱硝效率通过调节门进行调节，喷氨量少会使脱硝效率过低，过大容易导致氨逃逸率上升造成尾部烟道积灰。

脱硝系统的反应器是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，每层反应器入口布置有吹灰器，通过吹灰器的定期吹扫来清除催化剂上的积灰。

公用系统氨气的制备过程实际上是液氨的气化过程，液氨存储在液氨储罐中，引自机组的蒸汽通过氨站蒸发器的加热器对液氨进行加热；液氨受热蒸发气化成氨气，通过蒸发器后的调节阀可控制缓冲罐内的压力；蒸发器内的压力和温度可通过调节液氨调节门和蒸汽调节门来控制。

脱硝系统构成：（1）烟气系统；（2）SCR反应器和催化剂；（3）催化剂的吹灰系统；（4）液氨的存储和卸料系统；（5）液氨的蒸发系统；（6）氨的空气稀释和喷射系统；（7）烟气取样系统；（8）工业水系统；（9）其他由主系统接出的水、蒸汽等辅助系统的设计。

2.1 烟气系统烟气系统是指从锅炉尾部低温省煤器下部引出口至SCR反应器本体入口、SCR反应器本体出口至回转式空预器入口之间的连接烟道。

烟道壁厚按6mm设计。

为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内，特别考虑了烟道系统的热膨胀，热膨胀通过膨胀节进行补偿。

所有烟道将在适当位置配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔，以便于烟道的维修和检查以及清除积灰。

烟道将在适当位置配有足够数量测试孔。

2.2 SCR反应器锅炉配置2台SCR反应器，反应器断面尺寸为15.62X13.04m，高约15m。

反应器设计成烟气竖直向下流动，反应器入口将设气流均布装置。

反应器内部各类加强板、支架设计成不易积灰的型式，同时将考虑热膨胀的补偿措施。

反应器将设置足够大小和数量的人孔门。

反应器设计还将考虑内部催化剂维修及更换所必须的安装门。

SCR反应器将能承受运行温度420℃不少于5小时的考验，而不产生任何损坏。

2.3 催化剂反应器内催化剂层按照两层，并预留一层设计。

催化剂的型式采用蜂窝式。

蜂窝式催化剂节距6.9mm，壁厚0.6mm。

催化剂设计将考虑燃料中含有的任何微量元素可能导致的催化剂中毒。

催化剂模块将设计有效防止烟气短路的密封系统，密封装置的寿命不低于催化剂的寿命。

催化剂将能承受运行温度420℃不少于5小时的考验，而不产生任何损坏。

催化剂保证寿命为24000运行小时。

2.4 吹灰系统根据本工程灰份高的特性，设置吹灰器，采用声波吹灰系统，按每一层催化剂设置8台声波式吹灰器进行设计。

预留层吹灰器只预留吹灰器接口，预留层吹灰器不在供货范围内。

声波吹灰器用气引自厂用压缩空气，每炉设置5m3压缩空气储罐，至各反应器压缩空气母管设置滤网和调压阀，滤网防止杂质进入声波喇叭，调压阀用于防止压缩空气压力过大对喇叭膜片的破坏。

建议的吹扫频率为每10分钟吹扫10秒，每炉的两个反应器依次吹扫，每个反应器从最上层开始吹扫，每层的吹灰器依次吹扫。

2.5 氨的空气稀释和喷射系统每台锅炉的两个反应器分别设置两台100%容量的离心式稀释风机，一用一备。

设两套氨/空气混合系统。

分别用于两台SCR反应器的氨与空气的混合。

为保证氨（NH3）注入烟道的绝对安全以及均匀混合，将氨浓度降低到爆炸极限（其爆炸极限在空气中体积为15％～28％）下限以下，控制在5％以内。

供方将按此要求以脱硝所需最大供氨量为基准（即脱硝效率为60％时）设计氨稀释风机及氨/空气混合系统。

稀释风机的性能将保证能适将锅炉40～100%BMCR负荷工况下正常运行，并留有一定裕度：风量裕度不低于10%，另加不低于10℃的温度裕度；风压裕度不低于20%。

氨/烟气混合均布系统按如下设计：由氨/空气混合系统来的混合气体喷入位于烟道内的涡流混合器处，在注入涡流混合器前将设手动调节阀，在系统投运时可根据烟道进出口检测出的NOx浓度来调节氨的分配量，调节结束后可基本不再调整。

2.6 烟气取样系统每台反应器设置4台烟气取样风机，2台为原烟气取样风机，2台为净烟气取样风机。

原烟气取样风机从喷氨点前的烟道抽取原烟气经风机后注入反应器出口，净烟气取样风机从反应器出口烟道抽取净烟气经风机后注入反应器出口烟道。

位于烟道抽取烟气处的管道都设置了过滤元件以过滤烟气中的烟尘，在每台风机抽取烟气入口管道上安装有NOx及O2分析仪。

2.7 冷却水系统烟气取样风机轴承冷却采用锅炉房区域闭式冷却水，排水至闭式水回水管。

氨站区卸料压缩机冷却水取自工业水，排水至氨区地坑。

2.8 仪表压缩空气系统锅炉房区域仪表用气就近取自锅炉房区域仪表用压缩空气母管，氨站区域仪表用压缩空气取自厂区仪用压缩空气管道，在氨站区域设置压缩空气储罐稳压。

2.9 液氨储存蒸发系统液氨储存、制备、供应系统包括液氨卸料压缩机、储氨罐、液氨蒸发槽、氨气缓冲槽、稀释风机、混合器、氨气稀释槽、废水泵、废水池等。

此套系统提供氨气供脱硝反应使用。

液氨的供应由液氨槽车运送，利用液氨卸料压缩机将液氨由槽车输入储氨罐内，将储槽中的液氨输送到液氨蒸发槽内蒸发为氨气，经氨气缓冲槽来控制一定的压力及其流量，然后与稀释空气在混合器中混合均匀，再送达脱硝系统。

氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气稀释槽中，经水的吸收排入废水池，再经由废水泵送至废水处理厂处理。

设计的氨制备及其供应系统中，氨的供应量能满足锅炉不同负荷的要求，调节方便灵活，可靠；存氨罐与其他设备、厂房等要有一定的安全防火防爆距离，并在适当位置设置室外防火栓，设有防雷、防静电接地装置；氨存储、供应系统相关管道、阀门、法兰、仪表、泵等设备选择时，其必须满足抗腐蚀要求，采用防爆、防腐型户外电气装置。

氨液泄漏处及氨罐区域应装有氨气泄漏检测报警系统；系统的卸料压缩机、储氨罐、氨气蒸发槽、氨气缓冲槽及氨输送管道等都备应有氮气吹扫系统，防止泄漏氨气和空气混合发生爆炸。

氨存储和供应系统应配有良好的控制系统。

（1）选择的卸料压缩机应能满足各种条件下的要求。

卸料压缩机抽取储氨罐中的氨气，经压缩后将槽车的液氨推挤入液氨储罐中。

卖方在选择压缩机排气量时，要考虑储氨罐内液氨的饱和蒸汽压，液氨卸车流量，液氨管道阻力及卸氨时气候温度等。

卸料压缩机2台，1用1备。

（2）储氨罐每台炉液氨的储氨罐容量，应按照锅炉BMCR工况，在设计条件下，每天运行20小时，连续运行10天的消耗量考虑。

储槽上应安装有超流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀为储槽液氨泄漏保护所用。

储槽还装有温度计、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，当储槽内温度或压力高时报警。

储槽应有保温层和遮阳棚防太阳辐射措施，四周安装有工业水喷淋管线及喷嘴，当储槽槽体温度过高时自动淋水装置启动，对槽体自动喷淋减温；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）液氨蒸发所需要的热量采用蒸汽来提供热量。

蒸发槽上装有压力控制阀将氨气压力控制在一定范围，当出口压力达到过高时，则切断液氨进料。

在氨气出口管线上应装有温度检测器，当温度过低时切断液氨，使氨气至缓冲槽维持适当温度及压力，蒸发槽也应装有安全阀，可防止设备压力异常过高。

液氨蒸发槽应按照在BMCR工况下2×100％容量设计。

（4）从蒸发槽蒸发的氨气流进入氨气缓冲槽，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。