国华太仓发电有限公司2×600MW机组烟气脱硝工程(SCR)培训讲义

国华太仓发电有限公司2×600MW机组烟气脱硝工程（SCR）培训讲义脱硝基本概念•脱硝的构成•脱硝的原料•脱硝反应原理•脱硝的设计参数•脱硝的工艺流程脱硝工艺的构成整个SCR烟气脱硝系统分为两大部分，即SCR反应器和液氨存储及供应系统。2×600MW机组脱硝工程设计采用一套氨储存及供应系统。根据液氨储存的安全要求。氨储存和供应系统设备占地大约1600（44×36）m2符合安全区域要求。液氨存储及供应系统SCR反应器布置在锅炉省煤器与空预器之间。每台炉SCR反应器、连接烟道以及检修维护通道等占地约600m2，拟将炉后的烟道支架的土建框架加高增设平台作为SCR装置布置场地。SCR反应系统氨;液氨;Ammonia;CAS:7664-41-7；《危险化学品名录》（2002版）中被分为：第2类压缩气体和液化气体、第3项有毒气体；中国危险货物编号：CNNo.23003；联合国危险货物编号：UNNo.1005。理化性质：无色气体,有刺激性恶臭味。分子式NH3。分子量17.03。相对密度0.7714g/l。熔点-77.7℃。沸点-33.35℃。自燃点651.11℃。蒸气密度0.6。蒸气压1013.08kPa(25.7℃)。蒸气与空气混合物爆炸极限16～25%(最易引燃浓度17%)。水溶液呈碱性,0.1N水溶液PH值为11.1。液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。遇热、明火,难以点燃而危险性较低;但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸,如有油类或其它可燃性物质存在,则危险性更高。与硫酸或其它强无机酸反应放热,混合物可达到沸腾。二台炉用量为724kg/h.脱硝原料脱硝反应原理•SCR技术是在金属催化剂作用下，以NH3作为还原剂，将NOx还原成N2和H2O。NH3不和烟气中的残余的O2反应，因此称这种方法为“选择性”。主要反应方程式为：•4NH3+4NO+O2─4N2+6H2O(1)•NO+NO2+2NH3─2N2+3H2O(2)催化剂脱硝设计参数•‘脱硝工艺流程简介液氨储存和供应系统系统包括氨压缩机、液氨储罐、液氨蒸发器、气氨罐废水箱、废水泵、废水坑等。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液氨储罐内，储槽输出的液氨在液氨蒸发器内蒸发为气氨，经气氨罐送达脱硝系统。排放系统•系统紧急排放的气氨则排放至废水箱中，经水的吸收排入废水坑，再经由废水泵送至废水处理厂处理。•当夏季温度达到33℃以上，氨储罐上冷却水系统，冷却喷淋水经地面坡度进地沟，由地沟进废水坑。冷却水集中至地坑时，可开启废水泵，通过DN15管道进喷淋管补充部分喷淋水，即时通往污水处理阀手动关闭，通往往喷淋管阀手动开启，旁路阀手动开启。•消防监控系统与自动喷淋系统联锁，喷淋水同样进废水坑。SCR反应系统•烟气从省煤器底部导出，与带有气氨的稀释空气混合，经一段烟道稳流，通过导流板进SCR反应器反应。烟气经脱硝进空预器。•反应温度300~400℃，稀释空气中含量3%，控制喷氨量为烟气中Nox摩尔比1：1，同时控制反应器出口烟气含NH3小于3ppm。•当锅炉负荷变化时主要通过调节气氨流量来调节NH3/NO＝1稀释风机系统•稀释风机系统7#，8#炉各设置二台高压风机，并互为备用。在风机进口设有气动风门，用于自控的启动和切换。•为了防止风机切换时空气倒流，在风管并流之前设置止回阀。•为了监视二个反应器喷氨稀释风运行情况，在风道上设置流量计。声波吹灰系统•每台SCR使用9个DC-75喇叭，第一层4个、第二层5个、第三层5个（预留）。清灰的顺序为每次在一层上运行两台声波喇叭，这一对喇叭或第9个喇叭每次运行十秒钟，一循环的间隔为十分钟。空预器吹灰系统•空预器吹灰分在线蒸汽吹灰、离线高压水吹灰。控制分控制室控制和现场控制。就地控制。锅炉试运行期间，使用油作燃料进行时，吹灰器立即投运，每隔八小时吹灰一次。•冷态启动期间，使用油作燃料时，吹灰器立即投运，每隔八小时吹灰一次。•热态启动期间，锅炉暖炉并有蒸汽压，一旦点火，吹灰器立即投运，每隔八小时吹灰一次。•高压水（19MPa)吹扫六个月左右一次，或者根据需要在线吹扫。氨管氮气吹扫•脱硝工程中氨管，如卸料压缩机、液氨储槽、蒸发器、气氨罐等都备有氮气吹扫管线。在液氨卸料之前通过氮气吹扫管线对以上设备分别要进行严格的系统严密性检查和氮气吹扫，防止气氨泄漏和与系统中残余的空气混合造成危险。•每次卸氨后要将阀门前管道中的氨用氮气赶入废水箱喷淋吸收。防止氨溢出。主要设备及主要操作（主要操作参数）液氨储罐•工程共设计2个储罐，一个液氨储罐的存储容量（直径3.2mX12m)为106m3。工作压力1.5MPa,设计压力2.17MPa,三类容器。一个液氨储罐可供应一套SCR机组脱硝反应所需还原剂一周左右。储罐上安装、紧急关断阀和安全阀做为储罐液氨泄漏保护所用。储罐还装有温度计、压力表液位计和相应的变送器将信号送到主体机组DCS控制系统，当储罐内温度或压力高时开启冷却水。当储罐罐体温度高高报警，当压力高高时开启废水箱上气动阀。•储罐上液位计高值为0.9储罐体积；高高值约为《、0.95储罐体积。氨压缩机•为活塞式压缩机•最大出口压力1.7MPa•压缩比8液氨蒸发器•液氨蒸发器为螺旋盘管（1.4m)式。蒸发器传热面积22m2管内为液氨管外为温水浴，以蒸气直接喷入水中加热至40℃，再以温水将液氨汽化，并加热至常温。蒸气流量受蒸发器本身水浴温度控制调节。当水的温度高过时报警，高高值时则切断蒸汽来源，并在控制室DCS上报警显示。与蒸发器连通的气氨罐上装有压力控制阀将气氨压力控制在2.1kg/cm2。当出口压力达到3.8kg/cm2时，则切断液氨进料。在气氨出口管线上装有温度检测器，当温度低于10℃时切断液氨进料，使气氨至气氨罐维持适当温度及压力。•蒸发器与气氨罐为蒸发系统运行时二开一备。切换时先将正在运行的供氨气动阀关闭，开启备用蒸发系统供氨气动阀、蒸汽调节阀，当气氨罐压力达到0.2MPa，开启备用气氨罐后气氨气动阀门向SCR供氨，同时启动停车程序，停正在运行的蒸发系统。气氨罐•气氨罐工作压力0.2MPa,设计压力0.9MPa。从蒸发器蒸发的气氨流进入气氨罐，通过调压阀减压成2.1kg/cm2，再通过气氨输送管线送到锅炉侧的脱硝系统。气氨罐的作用即在稳定气氨的供应，避免受蒸发器操作不稳定所影响。气氨罐上也有安全阀（启跳压力为0.8MPa)可保护设备。•当停蒸发系统时气氨罐中的氨留在罐中，使下次启动可快速达到要求压力。废水箱•废水箱为立式水箱，水箱上部设有2米长的喷淋塔，水箱的液位由溢流管线维持，废水箱设计连结由箱顶淋水和箱侧进水。液氨系统各排放处所排出的气氨由管线汇集后从废水箱低部进入。通过分散管将气氨分散入废水箱水中，利用大量水来吸收安全阀、检修排放气氨。气氨泄漏检测器•液氨储存及供应系统周边设有六只气氨检测器，分别在储氨区、蒸发区和泄氨区，三个区域内检测气氨的泄漏，并在控制室显示大气中氨的浓度（50ppm)，操作员可在控制室内监视氨区情况。当检测器测得大气中氨浓度过高时，在机组控制室会发出警报，并启动消防联动系统，打开雨淋阀在设备四周水雾喷淋。通过大量水喷淋使溢出氨在短时间内被吸收。消除火灾隐患。系统中操作要注意问题氨压缩机蒸发系统高压水泵氨压缩机•氨压缩机调试和运行时，要先阅读操作手册。•可请厂家作指导，供货合同中有这笔费用。•氨压缩机调试前要加油。蒸发系统•蒸发系统是减压，加热蒸发，蒸发器内有未蒸发的液氨，停系统时要先关供液氨阀，再关调节阀，经过延时关气氨罐出口压力。避免因阀门关闭，液氨继续蒸发使气氨罐压力过高安全阀启跳。高压水泵•高压水泵：19MPa；耗量：350l/min。•在高压水管路中为分别吹灰设置了切断阀，在操作中必需避免切断阀关闭，而泵开着，这样会使管路压力过高安全阀启跳。