脱硝装置整套启动调试报告

丹东金山热电厂（2×300MW）新建工程烟气脱硝工程#1机组脱硝装置整套启动调试报告.中国华电工程(集团)有限公司二零一二年十一月编制：年月日审核：年月日批准：年月日目录1前言......................................................................12系统及设备的主要技术规范..................................................22.1系统说明..................................................................22.2系统主要设计参数...........................................................32.3主要设备规范和技术参数....................................................43调试程序与内容...............................................................53.1调试程序图.................................................................53.2整套启动过程工作内容.......................................................53.3烟气脱硝系统整套启动内容：.................................................53.4整套试运期间调整试验内容...................................................64调试仪器.....................................................................75调试结论及建议...............................................................86附表.........................................................................911前言丹东金山热电厂2×300MW机组烟气脱硝工程SCR法烟气脱硝工程是由中国华电工程公司公司成套提供。该系统采用选择性催化还原法（SCR）脱硝方案，系统布置于省煤器之后，空预器之前，属于高尘布置方式。还原剂为液氨经过热水加热蒸发而成的氨气。液氨卸载和存储系统主要作用是把液氨从槽车上卸载下来，然后输送进液氨存储罐进行存储。系统主要的设备包括两个液氨存储罐、两台卸料压缩机、一个废氨稀释槽、两台稀释风机、两个氨空气混合器、喷氨格栅、分析测量仪表及一些安全辅助设施。烟气脱硝工程整组启动调试是检验机组脱硝系统的主要及其配套的附属设备制造、设计、施工、调试、生产准备情况质量的重要环节，是保证脱硝系统设备能安全、可靠、经济、文明地投入生产、发挥投资效益的关键性程序，是一项复杂而细致的系统工程。整组启动的调试是整个脱硝工程调试的一个重要阶段。丹东金山热电厂本着建设绿色环保型电厂的精神，在2x300MW机组新建工程中，同步建设一套脱硝装置。采用选择性催化还原法（SCR）脱硝工艺，脱硝还原剂为液态纯氨，催化剂为板式催化剂，设计脱硝效率为80%。设计脱硝装置可用率为98%。这是一套完整的脱硝系统，可处理1号炉的全部烟气。脱硝系统中SCR催化反应系统、氨储存制备系统等主要部分由中国华电工程（集团）有限公司负责设计，设备供应和烟气脱硝工程的分系统及整套启动调试工作。根据能源局颁发《火力发电建设工程启动试运及验收规程》（DL/T5437-2009）的要求，同时也适应当前脱硝工程技术水平及自动化程度高的需要，提高工程整体质量和技术水平，充分发挥投资效益的原则，本工程将全面参照《火力发电建设工程启动试运及验收规程》（DL/T5437-2009）进行启动和验收。脱硝工程整套启动调试工作参照原电力部颁发的〈火电工程启动调试工作规定〉进行，整套启动试运的验收评定工作参照原电力部颁发的《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（1996年版）进行。脱硝工作调整启动试运行过程也将同时参照有关国标、石油化工行标和原电力部颁的法规、规程、反事故措施、技术供应商和设备制造厂的技术规范执行。1.1调试依据及标准1.1.1调试依据氨储存与制备系统调试应严格遵循以下有关规程：《火力发电建设工程启动试运及验收规程》（DL/T5437-2009）；《火电工程启动调试工作规定》；《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（1996年版）；2《电力建设施工质量验收及评价规程》（DL／T5210.2-2009）；GB50235-97《工业金属管道施工及验收规范》；《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规定》DL/T657-1998《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程》DL/T658-1998《火力发电厂电子计算机监视系统在线验收测试规程》（试行）《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002技术供应商《调试大纲》、《运行维护手册》、《培训手册》；氨储存与制备系统P&ID图纸；SCR催化反应系统P&ID图纸；烟气脱硝系统其它制造商有关系统及设备资料。1.1.2调试质量标准参考原部颁《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（1996年版）中相关的质量标准要求，全部检验项目合格率100%，优良率90%以上。2系统及设备的主要技术规范2.1系统说明丹东金山热电厂2×300MW机组烟气脱硝工程采用选择性催化还原法（SCR）是国际上应用最多，技术最成熟的一项烟气脱硝技术。其主要反应是在一定的温度和催化剂的作用下，氨气与烟气中的NOx反应生成对空无害的氮气和水汽。SCR最佳反应温度320～420℃，为前置式布置，在省煤器出口和空预器前温度为350℃左右的位置。使用纯氨法，液氨由槽车运送到液氨储罐，液氨储罐输出的液氨在氨气蒸发器内经80℃左右的热水蒸发为氨气，并将氨气加热至常温后，送到氨气缓冲槽备用。缓冲槽的氨气经调压阀减压后，送入各机组的氨气/空气混合器中，与来自送风机的空气充分混合后，通过喷氨格栅（AIG）的喷嘴喷入烟气中，与烟气混合后进入SCR催化反应器。其工艺流程如下图所示：卸氨机储氨箱氨气吸收箱污水池污水泵废水池氨气蒸发器氨气缓冲箱3稀释空气氨空混合器吹灰器省煤器SCR入口烟道SCR反应器空预器除尘、脱硫烟囱由于氨是一种可燃性气体，与空气混合时易发生爆炸，其与空气混合的爆炸下限为15.7%，爆炸上限为27.4%，同时氨气是恶臭毒性气体。为了防止因氨气泄漏危害作业人员的健康，氨储存和制备系统还设计了氮气吹扫系统和水喷淋系统。吹扫置换氮气能够把储罐和管道中的残余氨气吹入氨气吸收箱中，并用水喷淋吸收。来自卸氨机、储氨箱、氨气缓冲箱及相应连接液氨、氨气管道中的超压紧急排放氨气经管道收集后，集中送至氨气吸收箱用水吸收稀释。在氨气吸收箱中吸收了氨气的污水被疏放至污水池，然后通过污水泵输送至化学污水处理系统进行处理。相关系统图为：氨站系统图烟气脱硝喷氨系统图2.2系统主要设计参数序号项目单位参数1脱硝系统性能设计参数1.1性能保证参数脱硝装置总压降Pa小于1000（附加层催化剂投运前、BMCR工况下）小于1000（附加层催化剂投运后，BMCR工况下）催化剂层压降Pa350(BMCR工况下)NH3/NOX摩尔比mol/mol≤0.813脱硝装置在性能考核试验时（首次喷氨后六个月内）的脱硝效率%≥93氨的逃逸量ppm≤3二氧化硫转化率%≤1催化剂化学寿命h≥24000脱硝装置可用率%≥9841.2物质消耗量液态纯氨Kg/h114（BMCR工况）耗电量kw压缩空气Nm3/min4.561.3设备噪声等级（max）设备噪声（在声源1m处测量）dB(A)≤852脱硝装置设计参数2.1反应器设计参数数量2尺寸m9.68x8.98x14.38设计压力pa运行温度℃398最大运行温度℃4202.2氨喷射系统设计参数型式母管支管式喷氨格栅数量12×22.3主要设备规范和技术参数序号设备名称设备规格单位数量生产厂家1储氨罐容积：28m3设计压力：2.32MPa外形尺寸：ID2500×H5000只2常州德尔松压力容器有限公司2卸氨机流量：1m3/min吸气压力：1.6MPa排气压力：2.4MPa电机功率：18.5KW台2蚌埠市联合压缩机制造有限公司3液氨蒸发器蒸发能力：250kg/h设计压力：2.5MPa个2天津市奥利达设备工程技术有限公司5氨气吸收罐容积：4.0m3设计温度：50℃工作压力：常压个1常州德尔松压力容器有限公司6催化剂平板式、氧化钒/氧化钛催化剂套2成都东方凯特瑞环保催化剂有限公司7氨气/空气混合器混合单元型式：文丘里式DN300，L=1600mm只2天津市奥利达设备工程技术有限公司8CEMS分析仪套4北京中电兴业技术开发有限公司53调试程序与内容3.1调试程序图系统条件检查调试技术方案交底主机条件检查土建条件检查调试须满足的条件确认运行、检修条件检查安全条件满足脱硝系统的首次整套启动脱硝系统投入、出系试验整套试运期间调整试验系统运行3.2整套启动过程工作内容烟气脱硝系统整套启动试运阶段是从首次向反应器内喷氨开始，到完成所有调试项目移交电厂试运为止。烟气脱硝系统整套启动试运分启动阶段、调整阶段和满负荷168试运阶段三个阶段进行，首先进行系统的启动和烟气脱硝的投入出系试验，接着进行相关的调整试验，最后进行满负荷168小时试运。3.3烟气脱硝系统整套启动内容：2012年10月31日11：32开始，烟气脱硝系统顺利完成了首次喷氨任务，实现烟气脱硝，期间的主要运行参数见试运参数记录表。烟气脱硝系统首次整套启动步骤如下所述。3.3.1氨系统液氨卸料步骤：10月30日上午检查氨区设备，将储氨箱B处于进氨状态，10月30日10：30开始卸氨操作，将卸氨车上的气侧和液侧分别用软管与系统的气侧和液侧进行连接，用氮气对连接管道进行置换3次，每次升压0.3MPa，静止1分钟，泄压到0.2MPa左右，慢慢打开液侧阀门向储氨箱A进行充压，10：45左右储氨箱压力升到0.3MPa，做了紧急放氨吸收试验，排放氨量70公斤左右，排放吸收正常，过程中未发现排放吸收系统有6漏氨现象。到储氨箱B继续升压，当压力与卸氨车上的压力基本平衡，启动卸氨机B，调节卸氨机旁通，控制卸氨机进出口压差在0.4MPa，11；40卸氨结束，卸氨5吨。3.3.2液氨蒸发步骤：（操作前先检查氨站系统处于热备用状态）10月30日下午15：00启动氨蒸发器A，待氨蒸发器筒体内水温≥70℃后。开启蒸发器A进氨，储氨箱B出氨，将蒸发器出氨调节阀手动将开度放在10%，然后将蒸发器出氨调节阀放在自动（AUTO）位置，设置压力在0.25MPa，蒸发器出氨调节阀自动将缓冲箱压力维持在0.24MPa。停止蒸发器A，蒸发器A进氨，氨箱A出氨自动关闭。在整个168整组启动调试期间，阀门的自动开关都正常，蒸发器电加热器的工作能稳定在75-85偏差1℃以内，在不同的反应器进口NOX浓度（350-140mg/m3）情况下，电加热的起停周期在25-30分钟左右，蒸发器出口气氨温度大部分在75-78℃之间。11月1日21：35脱硝系统正式进行168h投运，开始时蒸发器出口压力和脱硝效率调节振荡幅度很大，将喷氨调节阀转自动时的开度到100%取消。观察压力和效率自动调节，压力平稳范围在0.25-0.28MPa,脱硝效率做了几个扰动试验，回复时间在5分钟左右，将脱硝效率稳定控制在84%。蒸发器的出口压力自动调整正常。11月1日，脱硝系统运行正常，来氨10吨卸在储氨箱B，卸氨压缩机A启动运行时8分钟时自跳，发现温度保护跳及时恢复至正常，检查系统，设备状态正常，20：00点启动脱硝系统，控制效率在80%