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1、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41.1 原理介绍41.2 主要设计参数41.2.1煤质参数41.2.2 脱硝系统入口烟气参数62 系统的组成72.1 烟气系统82.2 SCR反应器92.3 催化剂92.4 吹灰系统92.5 氨的空气稀释和喷射系统102.6 烟气取样系统102.7 冷却水系统102.8 仪表压缩空气系统112.9
2、液氨储存蒸发系统113 系统的启动与停止123.1 SCR的启动123.1.1 启动前的系统检查163.1.2 SCR的启动163.1.3 取样风机的启动173.1.4 稀释风机的启动173.1.5 喷氨的投入173.1.6 声波吹灰器的投入183.2 SCR的停止193.3 氨站的投入193.3.1 蒸发器的启动193.3.2 蒸发器的停止193.3.3 液氨卸料203.3.4 氨站运行安全注意事项204安全注意事项及反事故措施214.1 氨站214.2反应器214.3 声波吹灰器211 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+O
3、24N2+6H2O4NH3+2NO2+O23N2+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+O22SO2NH3+H2O+SO3NH4HSO4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
4、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11 煤 质 分 析 资 料名 称 及 符 号单位设计煤种 （晋北烟煤1）校核煤种I （晋北烟煤2）校核煤种II （神华煤）工业分析收到基全水分 Mar%9.611.215.55收到基灰分 Aar%19.5022.498.80收到基挥发分 Var%22.8225.1226.50收到基固定碳 FCar%48.0841.19低位发热量 Qnet,arkJ/kg224402049023442哈氏可磨系数 HGI%554855冲刷磨损指数 Ke%2.351.060.84元素分析收到基碳 Car%58.6052.7561
5、.7收到基氢 Har%3.333.533.67收到基氧 Oar%7.287.928.56收到基氮 Nar%0.790.711.12收到基全硫 Sar%0.901.400.60收到基灰分 Aar%19.5022.498.80收到基全水分 Mar%9.611.215.55灰熔融性变形温度 DT111013451150软化温度 ST119015001190溶化温度 FT127015001230煤灰比电阻（测量电压500V）21.5cm1.1810109.40101080cm3.6110111.701012100cm1.8810124.6010126.691010120cm2.2010121.4010
6、134.971011150cm3.810122.5010131.581012180cm1.4810121.9010138.651011灰份数据SiO2%50.4148.7830.57Al2O3%15.7332.4713.11Fe2O3%23.468.6916.24CaO%3.932.8423.54TiO2%1.090.47K2O%2.330.890.78Na2O%0.92MgO%1.270.581.01P2O3%1.67SO3%2.051.9510.31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)：3.08.0mm2/s凝固点：0闭口闪点：不低于5
7、5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 煤质微量元素含量项目单位数值Fppm25Cl%0.018Asppm5Cuppm10Pbppm3Znppm10Crppm40Cdppm0.6Nippm40Hgppm0.151.2.2 脱硝系统入口烟气参数 表13 脱硝系统入口烟气参数 负 荷 项 目单位设计煤种校核煤种校核煤种BMCR50%THABMCR50%THABMCR50%THA1烟气体积流量m3/h2烟气质量流量t/h3烟气温度3803523803523803524烟气压力kPa
8、-1.37-0.89-1.39-0.89-1.40-0.895含水量（H2O）Vol-%8.57.99.68.99.58.86含氧量（O2）Vol-%2.64.22.54.22.54.17含氮量（N2）Vol-%73.774.173.073.473.073.48NOX浓度（6%O2，dry）mg/Nm33003003003003003009含尘浓度(6%O2)g/Nm340404040101010SO2mg/Nm32217.532217.533761.093761.091403.721403.7211SO3PPM121220207712过剩空气系数1.151.151.151.151.151.1
9、5 表14 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）项目单位数据烟尘浓度g/Nm340NOxmg/Nm3设计值300最大值6002 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NOX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
10、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
11、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
12、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
