某电厂600MW机组选择性催化剂烟气脱硝系统介绍.

烟气脱硝设计特点简介****发电脱硝工艺流程简介脱硝系统主要设备参数脱硝设备日常维护管理****发电#4炉SCR检查情况****发电有限责任公司二期2×600MW直接空冷机组脱硝系统随机组同步建设。#3机组于200**年*月21日投产，#4机组于200*年*月31日投产。#3炉脱硝系统于201*年6月份正式投入运行。#4炉脱硝系统于201*年10月份正式投入运行。脱硝系统总承包方为****能源环境技术有限公司，设计方为*****工程股份有限公司，技术支持为日立（中国）有限公司、****环境系统设计部催化剂系统设计科、****电力设计院、华东电力设计院。****公司二期2×600MW直接空冷机组选择性催化还原烟气脱硝技术（SCR），其工艺原理如下：在温度为280～420℃烟气中加入氨气，在催化剂的作用下，利用氨气与NOx的有选择性的反应，将NOx还原成N2和H2O。主要反应式为：4NO＋4NH3＋O2→4N2＋6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H20NO＋NO2＋2NH3＝2N2＋3H2OSCR工艺特点：－脱硝装置布置在锅炉尾部，对炉膛影响小;－脱硝率高，一般可达50～90％；－氨逃逸率低，一般可低于3PPm；－NH3/NOx摩尔比低，一般1；－SO2/SO3转化率1％；SCR工艺系统主要包括：SCR催化反应器及催化组件，氨制备、存储系统，氨喷射系统、脱硝公用系统等。****公司SCR系统采用高含尘布置：SCR反应器布置在省煤器出口与空预器之间；烟气中所含的全部飞灰和SO2均要通过催化反应器，催化反应器中的催化剂是处于“不干净”的工作条件下，飞灰中的Na、Ca、Si、As等会使催化剂污染或中毒，从而降低催化剂的效能，使用寿命会受到影响；催化剂剂采用的板式催化剂，催化剂层数采用“2+1”方式，脱硝系统不设旁路，SCR装置布置在炉后一次风机和送风机房构架上方。脱硝系统两侧烟气入口均设有灰斗，并配有相应的飞灰收集装置。SCR反应器采用的是声波吹灰系统，左右侧烟道每层配置4台声波吹灰器，每台炉目前配置有16台声波吹灰器。脱硝剂：液氨，氨气制备及存储场地面积约600m2。SCR脱硝系统由多个子系统组成，比如催化反应器，氨喷淋系统及空气供应系统烟气管线：SCR反应器位于锅炉烟气烟道下游。氨(NH3)喷淋格栅位于SCR反应器的合适的上游位置。因此，经由反应器入口的导流板，烟气中氨/空气的混合物可均匀分布。烟气流经SCR反应器,在反应器中NOx与氨进行反应，转化成无害的N2和O2，然后通过空预器，再进入除尘器。氨空供应系统：氨气从氨储存和蒸发系统，被供应到氨流量控制阀。用稀释风机来作为稀释风的供应源。氨量通过入口NOx信号，经氨流量控制阀来控制。氨流入氨-空气混合器，用空气稀释，达到空、氨体积比大约19:1,以防止氨-空混合气体爆炸.氨/空气注入系统：氨与空气的混合是经流体动力在混合器及管道内完成，并被引入氨分布.氨/空气注入系统由供应源，喷淋管及喷嘴组成。每个供应源配备有一个手动截流阀和流量孔板，来得到氨/空气混合物在喷淋格栅的一致分布.通过穿过烟道的取样连接得到的氨和/或NOx值，来设定手动节流阀。喷氨格栅(AIG)垂直安装在SCR催化剂上游的烟道内.氨喷淋格栅由喷淋管及喷淋喷嘴组成.根据通过喷淋喷嘴的NOx浓度分布，来调整氨/空气混合物注入.SCR脱硝控制系统的基本原理是：反馈控制，为出口NOx恒定，提供氨流量。入口NOx浓度和烟气量的乘积是入口NOx流量信号，这个信号与要求的氨/氮摩尔比（由要求的脱硝效率决定）相乘，给出基本的氨流量需求信号。计算得到的氨流量信号发送到控制器，在那里要求值与实际的氨流量比较，结果的误差信号经按比例加整体动作，用氨流量控制阀位置来调整。流入氨/空气混合器的稀释风用手动挡板来设置。风量是基于在最大氨流量下，大约5%的设计氨稀释比。在较低负荷和NOx时,氨浓度将低于5%.空气流量信号与氨流量信号相比较，为可燃限制提供稀释比例连锁。在氨/空气混合器下游的氨气管线上有止回阀，以防倒流。气体氨与空气的混合依靠流体动力在管内混合器内完成。氨/空气混合物流入分布装置，然后混合物经供应源被分布到每个喷淋管。每个供应源含有一台手动节流阀及就地流量指示器，确保至喷淋管内的氨/空气混合物均匀分布。•煤质分析表•脱硝系统入口烟气参数•SCR入口出口污染物浓度设计参数•SCR反应器布置图及设计参数•催化剂结构介绍及相关参数名称符号单位设计煤种校核煤种收到基碳Car%64.1757.64收到基氢Har%3.342.84收到氧Oar%2.62.47收到氮Nar%1.160.98收到硫Sar%0.530.84全水份Mt%88.3空气干燥基水份Mad%1.420.91灰份%20.5826.93干燥无灰基挥发份Vdaf%15.4816.7高位热值QgrarMJ/kg低位热值Qnet.arMJ/kg2440021850可磨系数HG8184名称符号单位设计煤种校核煤种可磨系数HG8184灰熔点1DT℃15001360灰熔点2ST℃15001410灰熔点3PT℃15001460二氧化硅SiO2%55.9257.28三氧化二铝AL2O3%29.7126.4三氧化二铁Fe2O2%3.465.51二氧化钛TiO2%1.431.36氧化钙CaO%4.263.48氧化钠Na2O%0.510.49氧化镁MgO%0.941.06氧化钾K2O%0.780.95三氧化硫SO3%1.571.98项目名称单位数据入口处烟气成份CO2Vol%-wet14.12744O2Vol%-wet3.99N2Vol%-wet75.14H2OVol%6.696NOx(标态、干基、6％O2)Vol.ppm316.5SOx(标态、干基、6％O2)Vol.ppm475.3SO2(标态、干基、6％O2)Vol.ppm469.1粉尘浓度(标态、干基、6％O2)g/Nm320项目名称单位数据SCR入口处污染物浓度（6%O2，标态，湿基）NOxmg/Nm3650SO2mg/Nm31340.4粉尘浓度g/Nm320SCR出口污染物浓度（6％O2，标态，干基）－NOxmg/Nm365－SO2mg/Nm31327－SO3mg/Nm336.8－烟尘g/Nm320－NH3ppm3项目名称单位数据－数量个2－大小m212.8L×12W×12.6H－运行温度℃400－最大允许温度℃420－烟气流速m/s6-省煤器出口设计湿烟气量（设计煤种）m3/h5483891-每台反应器催化剂体积m3149.55－催化剂总体积m3299.1－催化剂总表面积m293917－体积比表面积m2/m3314-总重量t～150催化剂阻力（二层）Pa440NH3/NOxmol/mol0.9095单层催化剂投运NOx脱除率%45NOx脱除率%90%－装置可用率％不少于98%初始负荷时反应器装有2层催化剂。系统中催化剂是板式催化剂，其特点如下：a高活性长寿命b低压降c高抗赌塞性d紧凑，易于操作催化剂单元含有催化剂部件，6mm间距。SCR脱硝系统催化剂由日立提供。催化剂部件由支撑板组成，其内部覆有以二氧化钛为基的催化剂活性成分。烟气平行流过催化剂部件，使得压降最低。多个板式部件组装在一个催化剂单元内，模块化的催化剂单元形成催化剂块，以方便运输及安装。项目名称单位数据－型式板式－层数层2＋1－活性温度范围305～420－间距（pitch）mm6－基材不锈钢单体长度mm582开孔率％87.5催化剂单元尺寸（L*W*H）mm464×464×582催化剂模块尺寸（L*W*H）mm1882×954×1364催化剂模块数量/层78活性物质TiO2,V2O5等项目名称单位数据催化剂化学寿命小时24000催化剂机械寿命小时48000每个模块的重量（包括催化剂）Kg~1000-加装附加层年数及催化剂数量h/m324000/299.1-加装附加层所需时间天10-加装附加层到第一次更换催化剂时间年4~5（预计）-更换一层催化剂所需时间天10-烟气流速m/s5.7供应商日立、雅佶隆一个反应器布置有156块催化剂(13块宽，6块长)及2块高.一个反应器初始负荷时的催化剂体积是313m3/反应器.催化剂类型:板式催化剂块数量:156/RC催化剂体积:313m3/RC脱硝系统常规检查及测试SCR系统的维护脱硝系统检查项目每天检查反应器的压差：最大可允许压降是0.69kPa.检查运行状态，如锅炉运行数据，SCR入口温度,NOx及O2浓度,NH3流量和供应压力,及每班稀释风机流量检查烟道壳体温度是否过热检查是否有氨，稀释风，仪表空气或相关等流体泄露应注意任何其它的非正常迹象.用标准气体，进行NOx/O2分析仪等零点校核和满量程校核.当系统在正常稳定条件下，定期测量烟气工况。目的：通过有计划的周期检查并伴随必要的修复和部件置换下运行和维护，达到系统最大可用性和可靠性。日常维护工作重点注意事项：a催化剂保护检查工作必须经常进行。所有打开的检查点要防雨。b保持SCR催化剂在储存和维护期间干燥。通过关闭进/出口烟道挡板门隔离SCR反应器，预防当SCR催化剂下游空预器和锅炉管道水洗时受潮。c当去除黏附在催化剂上的灰尘时，要使用干燥空气或无水蒸汽预防催化剂受潮。d检查结果和维护记录应做好保存，这些检查数据用来决定是否需要检修或置换设备。出入口烟道(1)检查烟气泄漏，磨损，导流板和整流板(2)检查非正常震动(3)检查颜色变化的迹象氨喷淋喷嘴(1)检查由于喷嘴内外部物质堵塞(2)检查变形，腐蚀或磨损反应器(1)检查烟气泄漏(2)检查催化剂层变化(3)检查腐蚀(4)是否粉尘黏附到催化剂上(5)检查变形和密封装置移动(6)确认整个密封系统(7)检查结构变形和扭曲催化剂(1)检查块和催化剂板变形(2)检查粉尘堆积及堵塞(3)检查粉尘侵蚀催化剂氨/空气混合器：检查气体泄漏氨设备控制阀，截止阀(1)确认阀门功能正确(2)检查压力和温度设置(3)检查泄漏(4)检查或置换密封管等1、积灰情况2、取样块情况3、催化剂磨损情况催化剂表面积灰情况声波吹灰器情况催化剂取样模块1催化剂取样模块2个别催化剂顶端有磨损催化剂出口情况