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煙氣脫硝操作規(guī)程

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煙氣脫硝操作規(guī)程

章 工藝流程概述

1.總述
本操作規(guī)程適用于山東華魯恒升化工股份有限公司鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)。  
燃煤鍋爐燃燒過(guò)程產(chǎn)生的氮氧化物污染物主要包含NO和NO2,其中NO占95%以上,NO2占5%左右,工程上統(tǒng)稱為NOx。NOx具有毒性,當(dāng)濃度達(dá)到一定值后會(huì)對(duì)人體器官產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激作用,此外,NOx還參與光化學(xué)煙霧和酸雨的形成。去除NOx的終目的主要是控制和減少大氣中酸雨或酸霧的形成。選擇性催化劑還原(SCR)法是使用還原劑(氨),利用催化劑使NOx還原成氮?dú)猓∟2)和水(H2O)。
本系統(tǒng)采用SCR法脫硝工藝,催化劑采用蜂窩式,放置在煙氣系統(tǒng)中的SCR反應(yīng)器中。煙氣系統(tǒng)中放置催化劑的位置是由煙氣溫度、適宜的煙氣流動(dòng)方向和可利用的空間決定的。
2.工藝流程
煙氣從鍋爐上級(jí)預(yù)熱器出來(lái)后通過(guò)SCR反應(yīng)器入口煙道進(jìn)入SCR反應(yīng)器,在SCR反應(yīng)室入口煙道上設(shè)置有氨氣噴射柵格(AIG),將氨/空氣混合氣體均勻的噴射到SCR反應(yīng)室入口煙道中,使噴入的氨氣能與煙氣中的NOx充分混合,為了保證煙氣能垂直的通過(guò)SCR反應(yīng)室床層,在煙道轉(zhuǎn)彎處均設(shè)置有煙氣導(dǎo)流板,煙氣通過(guò)導(dǎo)流板后均勻分布并流過(guò)催化劑層,在催化劑的作用下,NH3與NOx發(fā)生還原反應(yīng),生成無(wú)二次污染的N2和H2O,隨煙氣流經(jīng)鍋爐鍋爐低溫段省煤器,低溫段空預(yù)器、除塵器、脫硫裝置后,進(jìn)入煙囪排放。從氨區(qū)輸送過(guò)來(lái)的氨氣與稀釋空氣在氨/空氣混合器中混合均勻后,通過(guò)噴氨格柵注入SCR反應(yīng)室入口煙道中。
3.工藝原理
在催化劑存在條件下,反應(yīng)溫度在300~420℃之間時(shí),SCR法煙氣脫硝工藝的主要反應(yīng)方程式如下:
4NO+4NH3+O2 → 4N2+6H20    (4-1)
2NO2+4NH3+O2 → 3N2+6H2O   (4-2)
NO+NO2+2NH3 → 2N2+3H2O     (4-3)
其中式(4-1)和(4-3)是主要的反應(yīng)過(guò)程,因?yàn)闊煔庵?0%以上NOx是以NO形式存在。在反應(yīng)過(guò)程中,NH3選擇性的和NOx反應(yīng)生成無(wú)二次污染的N2和H2O隨煙氣排放。
4.脫硝系統(tǒng)組成
整個(gè)SCR區(qū)脫硝系統(tǒng)主要由以下部分組成:催化劑、反應(yīng)器、煙道和氨存儲(chǔ)和供應(yīng)系統(tǒng)等。
4.1催化劑
本系統(tǒng)一臺(tái)機(jī)組同步脫硝,1臺(tái)鍋爐1個(gè)反應(yīng)器,每個(gè)反應(yīng)器安裝二層催化劑,每層布置24個(gè)模塊,共計(jì)48個(gè)催化劑模塊。
4.2 SCR反應(yīng)器及煙道
SCR反應(yīng)器及煙道的布置是根據(jù)電廠提供的鍋爐尾部布置圖及相關(guān)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4.2.1 SCR反應(yīng)器
本脫硝系統(tǒng)采用一個(gè)垂直布置的反應(yīng)器,反應(yīng)器的截面為11650×4000。反應(yīng)器內(nèi)設(shè)計(jì)四層催化劑安裝空間,安裝二層催化劑,備用層用于已裝三層催化劑活性不能滿足要求時(shí)安裝。
催化劑模塊通過(guò)電動(dòng)葫蘆提升到反應(yīng)器所需層平臺(tái)上,并通過(guò)每層的催化劑安裝門進(jìn)入反應(yīng)器,催化劑在反應(yīng)器內(nèi)的移動(dòng)通過(guò)手動(dòng)推車和手動(dòng)葫蘆進(jìn)行。
在每層催化劑上方均安裝了一排聲波吹灰器,用于保持催化劑的清潔。學(xué)習(xí)鍋爐知識(shí),請(qǐng)關(guān)注微信公眾號(hào)鍋爐圈預(yù)留催化劑層也提供了一層吹灰器預(yù)留位置,暫不安裝,直到預(yù)留層安裝時(shí)才安裝此層吹灰器。
在SCR反應(yīng)器側(cè)面均設(shè)置了人孔門,用于檢查人員周期性的對(duì)催化劑巡檢。
SCR反應(yīng)器中,催化劑層間的壓力差可以測(cè)量及并傳輸?shù)诫姀SDCS中連續(xù)監(jiān)視。
SCR反應(yīng)器出口煙道由于結(jié)構(gòu)空間限制,不設(shè)置灰斗。
4.2.2煙道系統(tǒng)
煙道主要是用來(lái)連接上級(jí)空預(yù)器出口及反應(yīng)器入口及反應(yīng)器出口到低溫省煤器到下級(jí)空預(yù)器入口的裝置。
a. 煙氣流動(dòng)分布
煙氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中布置了導(dǎo)流板,用于使煙道中的壓力降到較低水平。
b. 噴氨格柵
噴氨格柵(簡(jiǎn)稱AIG),每個(gè)煙道布置兩側(cè),每側(cè)布置12根,采用3排布置。氨/空氣混合氣體通過(guò)AIG管道及噴嘴,噴入到煙道中。噴入的氨量可進(jìn)行分區(qū)域控制。
每根噴氨管及噴嘴前設(shè)置有一塊防磨板,用于保護(hù)管子和噴嘴。防磨板同時(shí)也起到了使煙氣與氨氣充分混合的效果。
c. 測(cè)量?jī)x表
SCR入口的NOx、O2含量通過(guò)分析儀來(lái)監(jiān)視。NOx、O2分析儀讀此數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)诫姀SDCS上顯示,并參與脫硝系統(tǒng)計(jì)算與控制。
在每個(gè)反應(yīng)器入口煙道上,布置了3個(gè)熱電偶,用于監(jiān)測(cè)入口煙道的溫度。
SCR出口煙道上布置有NOx、O2分析儀。NOx、O2分析儀數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)诫姀SDCS上顯示,并參與脫硝系統(tǒng)計(jì)算與控制。
4.3氨流量控制系統(tǒng)
氨流量控制啟停和鍋爐運(yùn)行狀況有關(guān),在DCS中,根據(jù)鍋爐負(fù)荷計(jì)算出NH3/NOx摩爾比作為調(diào)節(jié)氨噴射量的參考值。為保證系統(tǒng)安全有效的運(yùn)行,氨噴射系統(tǒng)至少與下列條件連鎖:
1).引風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài);
2).稀釋風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及風(fēng)量;
3).入口煙氣溫度;
4).鍋爐運(yùn)行狀態(tài)(MFT);
5).鍋爐負(fù)荷。
稀釋風(fēng)機(jī)的運(yùn)行維護(hù)方案詳見風(fēng)機(jī)設(shè)備手冊(cè)。
4.4 吹灰系統(tǒng)
每一層催化劑上方均安裝二套聲波吹灰器。二層聲波吹灰器安裝在安裝的二層催化劑上方。聲波吹灰器以從鍋爐房輸送來(lái)的壓縮空氣為介質(zhì),用于吹掃催化劑表面及角落的灰塵。
聲波吹灰器的啟停順序可在DCS中設(shè)定,也可以遠(yuǎn)程操作某個(gè)吹灰器的啟停。每臺(tái)鍋爐獨(dú)立運(yùn)行。安裝2層時(shí),單臺(tái)鍋爐運(yùn)行方式如下:
每個(gè)聲波吹灰器每5min發(fā)聲10s.同層相鄰兩個(gè)聲波吹灰器為一組,同時(shí)發(fā)聲,一組發(fā)生10s后,間隔60s,下一組開始發(fā)生,依次進(jìn)行,循環(huán)反復(fù)。
鍋爐啟動(dòng)時(shí),開啟聲波吹灰系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行程序.鍋爐停止時(shí),聲波吹灰系統(tǒng)停止運(yùn)行。
4.5 NOx監(jiān)視系統(tǒng)
每個(gè)反應(yīng)器入、出口煙道都設(shè)置一套Nox監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于測(cè)量煙氣中NOx含量,NOx含量送至DCS用于NH3/NOx摩爾比的設(shè)定和參考氨噴射量調(diào)節(jié)。
4.6.SCR系統(tǒng)運(yùn)行溫度限制
連續(xù)運(yùn)行溫度
298℃
此溫度為SCR入口連續(xù)運(yùn)行溫度(290為“L”報(bào)警溫度,到此溫度時(shí)會(huì)立即停止噴氨)。
 
連續(xù)運(yùn)行溫度
 
 
420℃
為連續(xù)安全運(yùn)行,SCR煙溫應(yīng)低于此指示溫度。如果超過(guò)此溫度,催化劑性能會(huì)有所下降。420℃為高溫報(bào)警溫度。
SCR反應(yīng)器連續(xù)承受運(yùn)行溫度420℃不小于5小時(shí),而不產(chǎn)生任何損壞。
由于電廠燃燒煤質(zhì)會(huì)有變化,煤質(zhì)中的硫含量對(duì)催化劑的影響較大,也影響到脫硝運(yùn)行的溫度,故為保證脫硝系統(tǒng)安全運(yùn)行,保護(hù)催化劑及下游設(shè)備,在以上溫度范圍內(nèi)時(shí),投運(yùn)脫硝系統(tǒng)。
 

第二章  崗位制度和聯(lián)系

1.交接班制度
1.1嚴(yán)格交接工藝指標(biāo)執(zhí)行情況,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、跑、冒、滴、漏和現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生情況。
1.2交班者應(yīng)穩(wěn)定操作,工藝指標(biāo)均在控制范圍內(nèi),為下班創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件,寫好交班記錄。并有責(zé)任向接班者如實(shí)交待本班生產(chǎn)及事故情況。
1.3接班者應(yīng)提前20分鐘進(jìn)入崗位,進(jìn)行全面檢查,查看記錄,了解情況。接班者有權(quán)詢問(wèn)生產(chǎn)情況和事故處理情況,并向班長(zhǎng)匯報(bào)。
1.4交接班出現(xiàn)不正常情況,處理事故和進(jìn)行重大操作時(shí),不得交接班,但接班者可在當(dāng)班班長(zhǎng)的統(tǒng)一指揮下協(xié)助工作,待事故處理或重大操作告一段落,交接雙方協(xié)商經(jīng)班長(zhǎng)同意后,可進(jìn)行交接班,并做好記錄方可交接班。
1.5崗位工具及防護(hù)用具,應(yīng)妥善保管和交接,丟失或外接應(yīng)做好記錄以便查找。
1.6在交接班過(guò)程中要嚴(yán)格執(zhí)行“三交”、“五不交”制度(三交:口頭交待;書面交待;現(xiàn)場(chǎng)交待。)、(五不交:大型操作未告一段落或異常事故處理未結(jié)束;設(shè)備保養(yǎng)及定期切換工作未按要求做好;環(huán)境及設(shè)備衛(wèi)生不清潔;各項(xiàng)記錄、車間所用工具(安全用具、試驗(yàn)儀表、消防器具)不齊全,儀表、設(shè)備等損壞未查明原因;接班人醉酒或精神不正常)。
1.7交接班時(shí),如發(fā)生意見分歧,應(yīng)向班長(zhǎng)匯報(bào),由雙方班長(zhǎng)協(xié)商解決,不得在班中吵鬧。
2.工作聯(lián)系
2.1與集團(tuán)聯(lián)系,保證氨氣供應(yīng)。
2.2與主控室聯(lián)系,確保煙氣、氨氣正常供應(yīng)。
2.3與電氣、熱工、檢修聯(lián)系,搞好設(shè)備維護(hù),保證設(shè)備正常運(yùn)行。
2.4發(fā)生故障、事故及時(shí)向班長(zhǎng)、值長(zhǎng)匯報(bào),做好工作聯(lián)系。
3.設(shè)備管理和維護(hù)
3.1根據(jù)記錄表所列項(xiàng)目,定時(shí)檢查,按時(shí)記錄。根據(jù)檢查情況,綜合分析,隨時(shí)掌握操作動(dòng)向,以便及時(shí)調(diào)整。
3.2按時(shí)對(duì)室內(nèi)外靜止、運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備做全面檢查。
3.3對(duì)突然出現(xiàn)的不正常響聲和氣味,應(yīng)及時(shí)查找原因及時(shí)解決。并向上級(jí)匯報(bào),以免釀成事故。
3.4正常生產(chǎn)中應(yīng)檢查仔細(xì),確保各設(shè)備、管線、閥門、儀表、電器的完好。
3.5保證壓力點(diǎn)、測(cè)溫點(diǎn)的清潔靈敏。杜絕跑、冒、滴、漏。在不影響生產(chǎn)的情況下,搞好環(huán)境和設(shè)備衛(wèi)生。
3.6按照要求,做好大、中、小修的置換工作。
3.7備用設(shè)備做好維護(hù),按時(shí)切換備用設(shè)備。
 

第三章  工藝指標(biāo)

1.脫銷系統(tǒng)入口煙氣參數(shù)
鍋爐BMCR工況脫硝系統(tǒng)入口(省煤器出口)煙氣成分
項(xiàng)    目
符號(hào)
單位
數(shù)值
省煤器出口煙氣量
Q
Nm3/h
251000
粉塵濃度

g/Nm3
30
Nox初始排放濃度

Mg/Nm3
300
SCR整體阻力

Pa
≤980
氨氣消耗
Kg/h
Kg/h
80
煙氣溫度
Tp
300
Nox排放濃度

Mg/Nm3
50
2.脫銷性能保證
項(xiàng)目
單位
燃料
1.脫硝效率
2.NH3逃逸率
3.SCR系統(tǒng)壓損
4.SO2/SO3轉(zhuǎn)化率
5.催化劑化學(xué)壽命
-
%
ppm
 Pa 
%
 H
≥85%
≤3uL/l(干態(tài))
≤980(含備用層)
≤1%
≤24000
*1:在下列條件下,對(duì)Nox脫除率、氨的逃逸率、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率同時(shí)進(jìn)行考核:
a)鍋爐45%BMCR~BMCR負(fù)荷;
b)脫硝裝置入口煙氣中NOx含量300 mg/Nm3(干基,6%O2);
c)脫硝裝置入口煙氣中煙塵含量_30_ mg/Nm3(干基,6%O2);
d)2層催化劑運(yùn)行;
*2:從脫硝系統(tǒng)入口到出口之間的系統(tǒng)壓力損失 (設(shè)計(jì)煤種,100%BMCR工況,并考慮附加催化劑層投運(yùn)后增加的阻力)。
*3:催化劑壽命保證值:從通煙氣開始到更換或加裝新的催化劑之前。
3.工藝指標(biāo)
1
B
SCR進(jìn)口煙氣溫度
300-420
DCS顯示
2
B
SCR進(jìn)口煙氣Nox含量
mg/Nm3
小于300
DCS顯示
3
A
SCR出口煙氣Nox含量
mg/Nm3
小于50
DCS顯示
4
A
氨逃逸率
ppm
小于3
DCS顯示
5
C
氨氣調(diào)節(jié)門后壓力
MPa
小于1.3
DCS顯示
6
C
氨氣流量
kg/m3
小于80
DCS顯示
7
B
氨氣環(huán)境逃逸率
ppm
小于25
DCS顯示
8
C
稀釋風(fēng)風(fēng)量
m3/h
大于500
DCS顯示
9
B
催化劑前后壓差
Pa
小于980
DCS顯示
10
B
脫硝效率
%
大于85
DCS顯示
 

第四章 系統(tǒng)操作

1、啟動(dòng)前設(shè)備配置
在啟動(dòng)脫硝系統(tǒng)之前,必須先配置好各系統(tǒng)的設(shè)備,并檢查各系統(tǒng)設(shè)備的安裝情況。
動(dòng)作
程序/描述
啟動(dòng)系統(tǒng)
·檢查催化劑模塊間密封情況*1
·確定催化劑表面和催化劑通道情況*1;
·確定氨噴射噴嘴安裝良好;
·系統(tǒng)工藝管道連接正確、并密閉良好;
·確定MCC柜已接上電源;
·確定所有的控制和監(jiān)測(cè)裝置均正常運(yùn)轉(zhuǎn),均被校準(zhǔn)并均正確的連入到系統(tǒng)中;
·確定所有的裝置均被設(shè)定在正確的操作位置。
·確定在預(yù)定運(yùn)行時(shí)間內(nèi)已儲(chǔ)備了足夠的氨*2。
注:*1:?jiǎn)?dòng)或長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)啟動(dòng)前;
2.啟動(dòng)前控制配置
在SCR系統(tǒng)運(yùn)行前需確認(rèn)下列所有的回路和子系統(tǒng),以保證系統(tǒng)的平衡運(yùn)行。
動(dòng)作
程序/描述
啟動(dòng)控制系統(tǒng)
·檢查儀用壓縮空氣系統(tǒng)已聯(lián)機(jī)并運(yùn)行正常;
·確定氨供應(yīng)系統(tǒng)已聯(lián)機(jī)并運(yùn)行正常;
·確定氨的量夠正常運(yùn)行使用;
·確定蒸汽供給系統(tǒng)已聯(lián)機(jī)并運(yùn)行正常;
·確定所有閥門處于正常操作位置;
·確定供壓風(fēng)機(jī)馬達(dá)開關(guān)已帶電;
·確定所有的用電裝置已有電源供應(yīng);
·確定緊急停止按鈕沒(méi)有被啟動(dòng);
·確定SCR控制系統(tǒng)按鈕處于自動(dòng)狀態(tài)。
我方提供的SCR系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中依靠自動(dòng)操作,在鍋爐啟動(dòng)前需確認(rèn)下列DCS控制系統(tǒng)。
以下的設(shè)置狀態(tài)在正常的操作中基本保持不變。
動(dòng)作
程序/描述
正常操作控制確認(rèn)
·檢查啟動(dòng)前裝置系統(tǒng)的工作已完畢;
·確認(rèn)啟動(dòng)前過(guò)程/控制過(guò)程的工作已完畢;
·設(shè)置稀釋風(fēng)機(jī)控制為自動(dòng)狀態(tài);
·選擇啟動(dòng)的稀釋風(fēng)機(jī);
·設(shè)置氨流量控制閥門為自動(dòng)狀態(tài);
·設(shè)置氨流量關(guān)斷閥門為自動(dòng)狀態(tài);
·確定出口NOx測(cè)量點(diǎn)位置正確。
 
3、啟動(dòng)后檢查
在系統(tǒng)啟動(dòng)后,電廠工作人員需對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行巡檢,并進(jìn)行檢查運(yùn)行狀態(tài)。
動(dòng)作
程序/描述
啟動(dòng)后崗位檢查
·檢查稀釋風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常,沒(méi)有不正常噪音和過(guò)度的振動(dòng);
·確認(rèn)稀釋空氣的壓力及流量;
·檢查氨氣管路是否有泄露;
·檢查氨管路上過(guò)濾器前后的壓降;
·檢查氨蒸發(fā)系統(tǒng)的溫度和壓力;
·確認(rèn)自動(dòng)開關(guān)閥門的狀態(tài)與閥門清單上的操作狀態(tài)一致。
4、自動(dòng)啟動(dòng)程序
當(dāng)鍋爐引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后,稀釋風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)。當(dāng)SCR反應(yīng)器入口煙溫高于運(yùn)行溫度時(shí),開始注入氨,這時(shí)氨管道的關(guān)斷閥自動(dòng)開啟并開始注氨,SCR出口的NOx量會(huì)逐漸的降低。
5、自動(dòng)停止程序
隨著鍋爐負(fù)荷的下降,SCR反應(yīng)器入口煙溫也隨之降低。當(dāng)入口煙溫降低到運(yùn)行煙溫時(shí),氨的注入會(huì)被立即切斷。稀釋風(fēng)機(jī)會(huì)一直運(yùn)轉(zhuǎn)直到鍋爐停止,以防止氨噴嘴被煙氣中的灰塵阻塞。
6.緊急停止程序
  警告
緊急停止程序僅在一種緊急情況下應(yīng)用,需要立即切斷氨向煙氣中的噴射。這需要關(guān)閉所有自動(dòng)閥門及轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。此過(guò)程并不考慮過(guò)程的穩(wěn)定性。程序必須配置一個(gè)完整的系統(tǒng)復(fù)位和自動(dòng)重啟功能。
在正常運(yùn)行過(guò)程中,緊急停止程序通過(guò)DCS控制實(shí)現(xiàn)。一旦緊急停止程序啟動(dòng),氨的注入將立即停止。
決定緊急停止系統(tǒng)的條件如下:
1.人工LCD操作,手動(dòng)停止SCR系統(tǒng)。
2.重新設(shè)置SCR系統(tǒng)。
在系統(tǒng)復(fù)位后,將SCR系統(tǒng)重新運(yùn)轉(zhuǎn)之前,必須將所有的控制設(shè)置到自動(dòng)狀態(tài)。如果系統(tǒng)停止運(yùn)行一段時(shí)間,必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一次完整的冷啟動(dòng)。
  警告
立即停止稀釋風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),會(huì)造成人身安全的問(wèn)題。所以在與任何其他連接的設(shè)備操作之前,稀釋風(fēng)機(jī)需要將管線吹掃至少5分鐘,以保證管線內(nèi)向大氣中排放的氨氣濃度為0。
 
  警告
隨著緊急停止開始,稀釋風(fēng)機(jī)的電源供應(yīng)也隨之停止,但由于慣性,風(fēng)機(jī)的葉輪還會(huì)旋轉(zhuǎn)幾分鐘。因此,風(fēng)機(jī)依舊具有危險(xiǎn)性,只有到葉輪完全停下來(lái),且風(fēng)機(jī)電機(jī)已絕緣隔離后才可進(jìn)行維護(hù)工作。
 
7、手動(dòng)操作
獨(dú)立的自動(dòng)元件有時(shí)也可采用手動(dòng)操作,但這時(shí),所有的安全聯(lián)鎖和報(bào)警均不起作用了。這樣操作的種類僅依靠人手動(dòng)操作,僅在進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)備維修時(shí)采用。
  危險(xiǎn)
系統(tǒng)中設(shè)備在手動(dòng)操作模式下,自動(dòng)關(guān)斷、正常的安全聯(lián)鎖信號(hào)或緊急停止程序?qū)⒉黄鹑魏巫饔?。只有在需要時(shí),才使用手動(dòng)模式操作。

第五章 影響系統(tǒng)的參數(shù)

除了氨的流量,氨的分布對(duì)整個(gè)脫硝系統(tǒng)運(yùn)行也是非常重要的。為了獲得合適的氨的分布,需要確定下列過(guò)程:
從分配總管的連接的分支管道內(nèi),氨氣的流量需要平衡分布,這通過(guò)調(diào)節(jié)分配管道上的閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)。每一根支管上裝有一個(gè)流量孔板,通過(guò)測(cè)量孔板前后的壓力差可知每根支管的氨氣流量是否大致相等。一般來(lái)說(shuō),這些支管上的閥門通常處于全開位置。學(xué)習(xí)鍋爐知識(shí),請(qǐng)關(guān)注微信公眾號(hào)鍋爐圈如果出口煙道NOx分布不均勻,則說(shuō)明了氨/NOx摩爾比是不平衡的。這樣就需要調(diào)整支管路上的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門,使SCR反應(yīng)器出口煙道內(nèi)的NOx分布盡可能的平衡。若氨分配管內(nèi)氨氣均衡分布,則不需再調(diào)節(jié)閥門,除非系統(tǒng)參數(shù)已被修正。AIG噴嘴如果發(fā)生堵塞,同樣會(huì)造成氨氣分布不均衡。在這種情況下,就需要對(duì)堵塞的噴嘴進(jìn)行處理,以保證在正常運(yùn)行狀態(tài)。
下列因素也會(huì)影響到NOx脫除率,建立正確的操作習(xí)慣是非常重要的,以避免任何情況下有減少催化劑壽命的情況發(fā)生。
1、如堿性物質(zhì)和含有堿性物質(zhì)的灰會(huì)堆積在催化劑表面上,這會(huì)削弱催化劑的活性,導(dǎo)致SCR反應(yīng)器出口煙道的NOx和NH3的含量增加。這樣,應(yīng)特別注意,不允許有此類有毒物質(zhì)進(jìn)入SCR反應(yīng)器,尤其是鉀和鈉堿性物質(zhì)。
2、因?yàn)榇呋瘎┰陂L(zhǎng)時(shí)間潮濕的環(huán)境中,性能會(huì)下降,因此在任何會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器進(jìn)水的情況下(如鍋爐清洗),催化劑模塊表面需要采取防水措施。
3、為了防止任何外界物質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)器,任何時(shí)間對(duì)SCR上游煙道進(jìn)行檢修后,在催化劑裝入反應(yīng)器內(nèi)前,應(yīng)保證SCR上游煙道清潔。
4、的安裝催化劑時(shí)間應(yīng)在煙風(fēng)系統(tǒng)調(diào)試完成后,且應(yīng)保證上游系統(tǒng)中已清理干凈,避免造成催化劑堵塞。
在正常的操作過(guò)程中,需要檢查下列項(xiàng)目,數(shù)據(jù)也要定期進(jìn)行人工記錄(記錄間隔時(shí)間與鍋爐同步)。如果有任何明顯的變化出現(xiàn),需要采取一定措施對(duì)參數(shù)進(jìn)行修正。
1、鍋爐運(yùn)行負(fù)荷
2、煙氣量
3、SCR入口煙溫
4、SCR入口NOx和O2
5、SCR出口NOx和O2
6、NH3噴射量
7、稀釋風(fēng)量
8、SCR系統(tǒng)壓降
9、定期煤質(zhì)元素分析(含微量元素)
10、定期煙氣成分(SO3含量、灰分)分析
推薦的脫硝運(yùn)行日記錄報(bào)表,詳見附件3。

第六章 監(jiān)視和維護(hù)

持續(xù)的監(jiān)視和評(píng)估系統(tǒng)的性能是確定設(shè)備是否需要維護(hù)和修理的的方法。
關(guān)于催化劑,需要監(jiān)視它的性能有無(wú)過(guò)度劣化,我們強(qiáng)烈推薦監(jiān)視,確定造成過(guò)度劣化的原因并加以調(diào)整。
在所有的設(shè)備均按正常程序操作,運(yùn)行條件在設(shè)計(jì)狀態(tài)下運(yùn)行,此時(shí)可以監(jiān)視催化劑性能,在停機(jī)后取出催化劑檢測(cè)單元送到試驗(yàn)室進(jìn)行更進(jìn)一步的性能檢測(cè)。
1.監(jiān)視催化劑及反應(yīng)室內(nèi)部
在鍋爐停爐期間,通過(guò)每層催化劑上方的人孔門來(lái)監(jiān)視反應(yīng)室內(nèi)部催化劑層清潔情況。在反應(yīng)室內(nèi)任何時(shí)間都需要安全防護(hù),這包括正確的照明、O2監(jiān)視、溫度監(jiān)測(cè)、安全帶等,所有的這些需安全操作。
當(dāng)檢查催化劑和反應(yīng)室內(nèi)部時(shí),需要檢查以下項(xiàng)目:
1、確認(rèn)所有的催化劑模塊是整齊的按照初始安裝位置放置在反應(yīng)室內(nèi);
2、確認(rèn)催化劑模塊內(nèi)每一個(gè)單元是完整的,沒(méi)有斷層或傾斜;
3、檢查所有的密封區(qū)域狀態(tài)良好,這包括:
4、催化劑模塊框架與反應(yīng)器梁間的密封;
5、催化劑單元與模塊框架間的密封;
6、催化劑相鄰單元間的密封;
7、催化劑模塊與反應(yīng)器壁面間的密封;
8、所有煙氣有可能通過(guò)旁路進(jìn)入催化劑的區(qū)域。
如果催化劑孔道中有阻塞,就會(huì)減少有效的煙氣流通面積。催化劑通道及表面的任何阻塞物都應(yīng)用壓縮空氣去除,以減少催化劑磨損。千萬(wàn)不能用水或其他溶劑對(duì)催化劑沖洗。
確保催化劑單元沒(méi)有嚴(yán)重的損害(破碎、裂縫、顯著脫色等)。學(xué)習(xí)鍋爐知識(shí),請(qǐng)關(guān)注微信公眾號(hào)鍋爐圈造成催化劑損害的原因應(yīng)正確分析并修正。如果有大面積的催化劑單元被損害,則必須更換掉。
確認(rèn)所有的密封條是完整無(wú)缺的,松動(dòng)或損壞的密封條需要被修補(bǔ)好。
如果所有的系統(tǒng)檢查和上述所有的監(jiān)視情況,都不能解釋催化劑的性能還是很差的原因,那這時(shí)有必要將催化劑樣品送到試驗(yàn)室檢驗(yàn)。
2.監(jiān)視煙道內(nèi)部
通過(guò)煙道上的人孔門來(lái)監(jiān)視煙道內(nèi)部磨損情況,在煙道內(nèi)任何時(shí)間都需要安全防護(hù),這包括正確的照明、O2監(jiān)視、溫度監(jiān)測(cè)、安全帶等,所有的這些需安全操作。
當(dāng)檢查煙道內(nèi)部時(shí),需要檢查以下項(xiàng)目:
1、確認(rèn)所有的煙道內(nèi)撐桿狀態(tài)是否良好,若磨損嚴(yán)重需及時(shí)更換;
2、確認(rèn)煙道內(nèi)導(dǎo)流板狀態(tài)是否良好,若磨損嚴(yán)重需及時(shí)更換;
3、確認(rèn)煙道內(nèi)噴氨格柵狀態(tài)是否良好,若磨損嚴(yán)重需及時(shí)更換,若堵塞需及時(shí)疏通。
3.廢舊催化劑處理
環(huán)境保護(hù)章程上禁止催化劑材料的不正當(dāng)處理。
在SCR法脫硝過(guò)程中,由于煙氣中存在灰分和重金屬等其它污染物,會(huì)引起催化劑的失活。對(duì)于失活催化劑依次考慮的處理方式清洗、再生和廢棄處理。
對(duì)于失活催化劑依次考慮的處理方式清洗、再生和廢棄處理。
1)對(duì)于結(jié)構(gòu)完整有部分孔道堵塞但仍有較高活性的催化劑,一般由專業(yè)廠家采用專用設(shè)備進(jìn)行清洗回用;工人在搬運(yùn)過(guò)程中要佩戴好防灰防塵的防護(hù)口罩和手套。皮膚不直接和廢棄的催化劑接觸。
2)對(duì)于結(jié)構(gòu)完整但活性不高的催化劑,一般由專業(yè)廠家采用專用設(shè)備進(jìn)行再生處理,經(jīng)檢驗(yàn)合格后繼續(xù)使用;工人在搬運(yùn)過(guò)程中在操作時(shí)要佩戴好防灰防塵的防護(hù)口罩和手套。皮膚不直接和廢棄的催化劑接觸。
3)對(duì)于結(jié)構(gòu)不完整,活性低、沒(méi)有再生必要的失活催化劑,按廢棄處理。廢棄的催化劑由專業(yè)公司或催化劑廠家進(jìn)行回收處理。
在需要時(shí)可以考慮與催化劑供貨商聯(lián)系,詳見《催化劑運(yùn)行與維護(hù)手冊(cè)》。
4.非正常運(yùn)行時(shí)催化劑保護(hù)指導(dǎo)
注意:在安裝催化劑之前,應(yīng)先通風(fēng)吹掃煙道,以清除灰塵及雜屑。安裝催化劑的時(shí)間,應(yīng)該是燃燒調(diào)試完成之后。由于燃燒調(diào)試可能出現(xiàn)頻繁的鍋爐啟停,將可能導(dǎo)致燃油對(duì)催化劑的污染。而在無(wú)油或者少油點(diǎn)火燃燒調(diào)試的時(shí)候,又容易產(chǎn)生大量的未燃盡的煤粉隨煙氣流向反應(yīng)器,附著在催化劑上,堵塞催化劑表面,導(dǎo)致催化劑失活,更嚴(yán)重的是附著的煤粉使催化劑存在燒結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)。
4.1 鍋爐和SCR裝置
1)催化劑正常的連續(xù)運(yùn)行煙溫為298℃~410℃ ,正常的連續(xù)運(yùn)行煙溫為420 ℃,溫度小于300℃或大于420℃關(guān)噴氨速關(guān)閥。
2)SCR脫硝裝置按照技術(shù)方的技術(shù)要求運(yùn)行。
3)燃燒器必須按照制造商提供的運(yùn)行指導(dǎo)手冊(cè)運(yùn)行,小心控制燃燒狀態(tài),避免由于不完全燃燒而產(chǎn)生大量的可燃物。
4)除了點(diǎn)火和主燃燒器熄火外,燃油點(diǎn)火器不應(yīng)連續(xù)單獨(dú)運(yùn)行。燃油點(diǎn)火器不應(yīng)用于為燃燒器運(yùn)行服務(wù)外的其他目的。為使產(chǎn)生的油霧小化,一旦點(diǎn)火失敗,立即關(guān)閉燃油點(diǎn)火器,進(jìn)行通風(fēng)將煙道吹掃干凈,然后進(jìn)行重新點(diǎn)火。
5)鍋爐啟動(dòng)時(shí)維持適當(dāng)?shù)倪^(guò)量空氣是非常重要的,它能在鍋爐啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)有效降低煙氣中的可燃物(油霧,未燃燼碳等)的產(chǎn)生,對(duì)于過(guò)量空氣系數(shù)的要求參見鍋爐供貨商的要求。
4.2 監(jiān)視機(jī)組停機(jī)后相關(guān)儀表
1) 監(jiān)視燃料系統(tǒng)儀表:注意燃料流量計(jì)、燃料壓力表、爐內(nèi)煙氣檢測(cè)器和CO分析儀的顯示變化。通過(guò)爐內(nèi)煙氣檢測(cè)器的報(bào)警或燃料流量計(jì)、燃料壓力表的顯示變化,發(fā)現(xiàn)有異常情況,應(yīng)立即采取措施(鍋爐制造商提供的應(yīng)對(duì)措施)防止燃料泄漏。
2)監(jiān)視SCR脫硝系統(tǒng)儀表:仔細(xì)監(jiān)視SCR脫硝裝置儀表,如果黏附在催化劑上的可燃物開始氧化,煙氣的特性可能發(fā)生變化,參見表1異常情況。通常可通過(guò)安裝在SCR煙氣系統(tǒng)上的O2分析儀和熱電偶來(lái)監(jiān)測(cè)數(shù)值變化。機(jī)組停機(jī)后,監(jiān)視這些儀表是否有異常情況發(fā)生。
表1:SCR煙氣系統(tǒng)異常情況列表
項(xiàng)目
正常
異常
O2
煙氣中的氧氣量會(huì)穩(wěn)定在某個(gè)值
由于發(fā)生可燃物的氧化現(xiàn)象,氧含量變低。
脫硝裝置中的煙氣溫度
由于自然冷卻,溫度逐漸降低
由于可燃物的氧化而產(chǎn)生熱量,使反應(yīng)器中煙氣溫度保持穩(wěn)定或升高了。
4.3 非正常運(yùn)行時(shí)采取的保護(hù)催化劑措施
1)燃燒器跳閘:如果鍋爐或燃燒器跳閘時(shí),應(yīng)用大于25% BMCR的空氣量至少吹掃5分鐘。跳閘期間,燃料有可能會(huì)落入到SCR脫硝裝置中,應(yīng)盡可能早地用空氣將催化劑冷卻到50℃以下。
2)消除可燃物的操作:如果煙氣中產(chǎn)生的未燃燼可燃物(如燃油啟動(dòng)時(shí)在油霧中含有較高的未燃燼碳)黏附在催化劑上,且SCR催化劑處于“熱封爐”狀態(tài),那么黏附在催化劑上的可燃物可能會(huì)發(fā)生氧化,使催化劑溫度升高,從而導(dǎo)致催化劑熱損壞。學(xué)習(xí)鍋爐知識(shí),請(qǐng)關(guān)注微信公眾號(hào)鍋爐圈因此,特別是在啟動(dòng)和停機(jī)期間,監(jiān)視鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)避免產(chǎn)生未燃燼可燃物是非常重要的。
萬(wàn)一在脫硝裝置內(nèi)發(fā)現(xiàn)可燃物的沉積,沉積物的自燃或過(guò)熱,任何情況下都不能進(jìn)行通風(fēng)或任何增加氧的含量的措施。根據(jù)電廠的現(xiàn)有條件,脫硝裝置必須有惰性保護(hù)氣體(含有盡可能低氧含量和低可燃物質(zhì)含量的煙氣)和在可控制的方式下能夠?qū)⒚撓跹b置冷卻至溫度遠(yuǎn)低于280 ℃以下的措施。在反應(yīng)器的溫度冷卻到低于280℃前,嚴(yán)禁對(duì)反應(yīng)器通風(fēng)。禁止直接用水滅火或冷卻。
4.4停機(jī)期間的異常情況及保護(hù)催化劑措施
4.4.1發(fā)現(xiàn)異常情況:
(1)溫度
可燃物的氧化是一種放熱反應(yīng),能加熱SCR反應(yīng)器中的空氣。用安裝在反應(yīng)器進(jìn)出口上的溫度計(jì)檢測(cè)這種溫度的異常變化。
(2)產(chǎn)生NOx、SOx和CO
伴隨著可燃物氧化的溫度上升會(huì)產(chǎn)生NOx、SOx和CO。 
4.4.2 熱封爐時(shí)應(yīng)采取的措施
如上所述,當(dāng)向含有高未燃燼碳的飛灰供應(yīng)空氣時(shí),可能會(huì)發(fā)生爆炸。因此,為了不向未燃燼可燃物供應(yīng)空氣,確定關(guān)閉所有空氣源的擋板門。充分冷卻催化劑后再進(jìn)入反應(yīng)器。
4.4.3 預(yù)防可燃物的氧化
預(yù)防催化劑熱損壞的方法是降低蓄積在催化劑上的可燃物。
4.5 運(yùn)行和維護(hù)時(shí)保護(hù)催化劑的必備要求
(1)保持良好的燃燒狀態(tài),盡可能降低可燃物的產(chǎn)生(如油霧和未燃燼碳)。
(2)運(yùn)行和熱封爐期間至少需檢測(cè)和記錄如下數(shù)據(jù)以便及早發(fā)現(xiàn)異常情況(脫硝裝置運(yùn)行期間推薦的監(jiān)測(cè)記錄見運(yùn)行與維護(hù)手冊(cè)):
l 發(fā)電機(jī)出力(或鍋爐蒸發(fā)量);
l 燃料流量;
l 脫硝反應(yīng)器差壓;
l 煙氣流量;
l 空氣流量;
l 脫硝反應(yīng)器進(jìn)出口煙氣溫度;
l 鍋爐煙氣成分(NOx、 O2、 CO、SO2等)。
(3)定期和在如下場(chǎng)合時(shí)測(cè)量煙氣中飛灰濃度以及飛灰含炭量:
l 定期檢查
l 燃料變化
l 鍋爐燃燒狀態(tài)變化
(4)反應(yīng)器內(nèi)部檢查
鍋爐停機(jī)期間,檢查催化劑下列各部位的積灰情況:
注意:操作前一定要注意安全。
(a)每層催化劑積灰情況(確認(rèn)吹灰設(shè)備的效果);
(b)積在催化劑表面的灰(催化劑內(nèi)部);
如果在催化劑上積有飛灰,應(yīng)用干空氣或真空機(jī)進(jìn)行吹除。
注意:
停機(jī)期間,如果在催化劑上積有飛灰,應(yīng)用干空氣或真空機(jī)進(jìn)行吹除;吹掃催化劑的大壓縮空氣壓力可選用9 kg/cm2,吹掃催化劑的方向是沿著催化劑內(nèi)部表面方向,噴氣口的方向與催化劑表面垂直。
如果燃料或其他情況影響了燃燒狀態(tài),要時(shí)間分析積在催化劑上的飛灰數(shù)量和飛灰特性(如飛灰含碳量和粒徑等)。
  

第七章  系統(tǒng)故障及排查

序號(hào)
故障
故障原因
1
不能自動(dòng)啟動(dòng)
鍋爐停止運(yùn)行
煙氣溫度低于連續(xù)運(yùn)行煙溫
自動(dòng)控制系統(tǒng)沒(méi)有設(shè)置在自動(dòng)狀態(tài)
緊急停止或錯(cuò)誤狀態(tài)后沒(méi)有系統(tǒng)復(fù)位
2
不能DCS自動(dòng)操作
自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)置在手動(dòng)狀態(tài)
硬件/軟件運(yùn)行故障
3
一次風(fēng)機(jī)停止后稀釋風(fēng)機(jī)沒(méi)有繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘吹掃管道
自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)置在手動(dòng)狀態(tài)
空氣流量測(cè)量故障使風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)自動(dòng)停止前停止運(yùn)轉(zhuǎn)
4
系統(tǒng)自動(dòng)狀態(tài)不噴氨
系統(tǒng)在重新啟動(dòng)前未進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位
系統(tǒng)還出于預(yù)熱狀態(tài)
風(fēng)機(jī)或其它裝置未接通電源
手動(dòng)閥門誤操作,不在初始設(shè)定狀態(tài)
5
在DCS系統(tǒng)復(fù)位后還不能重啟
系統(tǒng)強(qiáng)行緊急停止還存在,還需要就地重置
系統(tǒng)還處于預(yù)熱狀態(tài)
風(fēng)機(jī)或其它裝置未接通電源
6
NOx測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定
鍋爐運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定
煙氣流量信號(hào)不穩(wěn)定或受干擾
SCR入口NOx信號(hào)不穩(wěn)定或受干擾
氨流量測(cè)量故障
氨流量控制閥門故障
氨蒸發(fā)器故障
氨供應(yīng)不穩(wěn)定
氨注入計(jì)算程序出故障
NOx分析儀表故障
7
NOx狀態(tài)穩(wěn)定但不能達(dá)到初始設(shè)定點(diǎn)
出口煙道NOx讀取信號(hào)問(wèn)題
氨注入計(jì)算程序出故障
氨注入量控制邏輯不正確
8
控制閥不能自動(dòng)操作
已按下緊急停止或還沒(méi)有重置
控制閥設(shè)置在手動(dòng)開/關(guān)狀態(tài)
控制閥門故障
9
氨消耗量過(guò)多
氨流量測(cè)量故障
氨沒(méi)有被完全氣化
氨分布不均衡
NOx分析儀表或NH3測(cè)量?jī)x表故障
氨供應(yīng)管道泄露
催化劑性能已下降
10
稀釋風(fēng)機(jī)電功率過(guò)大
環(huán)境溫度降低造成空氣密度增大
系統(tǒng)背壓降低或吸入風(fēng)量增加
旋轉(zhuǎn)部件摩擦增大
葉輪殼內(nèi)進(jìn)水
風(fēng)機(jī)入口過(guò)濾網(wǎng)阻塞,阻力增加
風(fēng)機(jī)電機(jī)故障
11
SCR系統(tǒng)無(wú)法啟用備用風(fēng)機(jī)
空氣流量測(cè)量問(wèn)題
備用風(fēng)機(jī)沒(méi)有設(shè)置在自動(dòng)狀態(tài)
替換程序顛倒,為從備用風(fēng)機(jī)到運(yùn)行風(fēng)機(jī)
備用風(fēng)機(jī)電源未接通
備用風(fēng)機(jī)入口過(guò)濾網(wǎng)阻塞
12
在初始系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)跳閘
風(fēng)機(jī)供電故障
風(fēng)機(jī)超負(fù)荷、超時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)
空氣流量測(cè)量故障
備用風(fēng)機(jī)沒(méi)有設(shè)置在自動(dòng)狀態(tài)
稀釋風(fēng)管路閥門關(guān)閉
風(fēng)機(jī)入口過(guò)濾網(wǎng)阻塞
13
SCR不在設(shè)計(jì)條件下運(yùn)行
實(shí)際燃料成分與設(shè)計(jì)燃料成分相差較大
入口NOx濃度高于設(shè)計(jì)允許值
催化劑阻塞、中毒或損壞
AIG阻塞
氨流量調(diào)節(jié)閥故障
氨噴射故障
CEMS故障
SCR反應(yīng)器入口導(dǎo)流板磨損,造成流場(chǎng)分布不均


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