脱硝培训课件

脱硝系统知识培训201309目录第一节催化剂基础知识第二节催化剂失效第三节脱硝运行存在的问题及措施第四节脱硝系统运行SCR烟气脱硝设备运行目标SCR烟气脱硝设备运行全过程管理一、催化剂基础知识主反应NO+NO2+2NH32N2+3H2O4NO+4NH3+O24N2+6H2O2NO2+4NH3+O23N2+6H2O副反应2SO2+O22SO3SO3+NH3+H2O低于300°CNH4HSO4催化剂150-550°C催化剂150-550°C催化剂150-550°C催化剂150-550°C脱硝基本化学反应SCR催化剂特性催化剂定义：能提高化学反应速率，而自身结构不发生永久性改变的物质。在化学反应过程中，催化剂自身不参加物质的交换。SCR催化剂失活：由于外部各种物理和化学作用的束缚，使得催化剂提高化学反应速率的能力降低。SCR催化剂化学构成载体成分：TiO2（＞80%）主要活性成分：V2O5（＜2%）WO3：提高高温区段的活性，同时抑制氧化率，增强热稳定性，防止烧结造成比表面积减少；MoO3：提高抗As毒化能力。其他成分：硫酸盐、钛以外的无机氧化物等。结构成分：玻璃纤维等（增强），聚环氧乙烯等（粘接剂）SCR催化剂设计基础条件烟气参数：烟气流量、烟气温度、NOx、SO2、SO3、H2O、O2、粉尘含量SCR反应器尺寸和第一层催化剂入口速度、温度、NOx浓度和NH3/NOx的偏差煤质和灰成分性能保证：化学寿命、脱硝效率、氨逃逸、SO2/SO3转换率SCR催化剂的化学寿命定义催化剂活性衰减曲线SCR催化剂性能化学性能：1、催化剂活性k，单位：m/h2、SO2/SO3转化率物理性能：1、压降2、机械强度（抗压、磨损）催化剂设计：体积量选择SCR设备设计、制造、运行条件二、催化剂失效催化剂失活催化剂物理失活催化剂流道堵塞和覆盖层成因物催化剂化学失活催化剂失效催化剂失活成因三、脱硝运行存在的问题及措施SCR烟气脱硝设备的运行问题堵灰是SCR设备运行的“天敌”直接后果：减少催化剂反应面积，AV增大，P降低，脱硝效率下降。间接后果：加剧催化剂磨损；增加氨逃逸原因：a.烟尘浓度高于设计值；b.吹灰器使用不当或吹灰效果不佳；c.区域烟气流速过低或烟气流场分布不均；d.运行温度过低生成硫酸铵盐堵孔。措施：a.调整吹灰器的吹灰时间和使用频率；b.检测烟气量或检查烟气流场分布并处理；c.严格控制催化剂连续运行温度。催化剂磨蚀破损设计要求：a、催化剂孔内控制流速4~7m/s；b、催化剂前烟气流速偏差＜10%现象：SCR脱硝效率下降原因：a.区域烟气流速过高或烟气流场分布不均；b.烟尘中磨损指数（主要针对SiO2、Al2O3）超过设计值；c.催化剂自身缺陷。措施：a.检测烟气量或检查烟气流场分布并处理；b.改善煤种；c.提高催化剂抗磨损性能。氨逃逸浓度偏高现象：DCS监控显示SCR反应器出口氨浓度大于3ppm。原因：a.注入SCR反应器的喷氨流量过大；b.催化剂损坏、堵塞、失效；c.烟气流场发生变化；措施：a.在保证SCR系统出口NOx浓度达标排放的情况下，减少喷氨量；b.停机检查催化剂是否完好或检测催化剂的性能指标是否满足要求，如有必要需更换催化剂；c.检测烟气流场是否均匀，针对具体情况处理。NOx达标排放SCR下游设备腐蚀硫酸氢铵：非常粘稠，有腐蚀性SO3+H2O+NH3←→NH4HSO4（液体）SO3+H2O+2NH3←→（NH4）2SO4（固体）形成条件：温度在148~230℃分解条件：温度＞350℃以上分解硫酸氢铵危害：1）造成空预器堵塞和腐蚀2）造成催化剂失活3）成为“低温”催化剂应用的瓶颈硫酸氢铵解决之道1、控制氨逃逸：1）控制氨流量分布不均2）平衡NH3/NO摩尔比3）控制氨逃逸＜3ppm4）防止催化剂堵塞5）更换潜能不足的催化剂2、控制SO2/SO3转换率：1）控制V2O5添加量2）控制煤含硫量3、控制SCR设备的运行温度：运行温度＞320℃SCR系统对空气预热器影响1）空预器酸腐蚀问题：在脱硝催化剂的作用下，烟气中SO3浓度增加，加剧空气预热器的酸腐蚀；2）空预器堵塞问题逃逸的NH3与SO3反应生成NH4HSO4(即ABS)，易在空预器中温、低温段凝结（尤其是中低温段接合处），粘附烟尘，造成空预器堵塞。3）空预器漏风问题：增设SCR后，空气预热器的热端压差要增加约1000Pa左右，空气预热器的漏风加剧。四、脱硝系统运行调整脱硝系统运行调整1、SCR反应区（1）喷氨流量调整a.根据机组负荷、反应器入口NOx浓度和脱硝效率调节喷氨量。b.手动调节喷氨流量，控制SCR脱硝出口NOx及氨逃逸率达到设计值，待系统运行稳定后投入自动。c.当氨逃逸率、进/出口NOx浓度偏离设定值时，应调整喷氨分配管的流量分配。（2）稀释风量调整a.氨气稀释浓度宜控制在7%以内，当稀释浓度达到极限值时，喷氨系统将自动退出。运行中，稀释浓度发出报警时，应确认喷氨量，并检查稀释空气设备及管路。b.对于喷嘴型氨喷射系统，当停止氨喷射时，稀释风机应与锅炉同步运行。脱硝系统运行调整（3）SCR脱硝反应器压差调整SCR脱硝反应器压差调整：当催化剂出现堵灰情况时，显示压差值将缓慢上升。压差上升异常时，应加大吹灰次。（4）运行温度影响烟气温度应满足催化剂最高和最低连续运行温度的要求，烟气温度高于或低于运行温度时，应停止喷氨。（5）对空气预热器产生的影响严格控制氨逃逸率小于2.3mg/m3（3ppm），防止逃逸的氨与硫酸反应生成硫酸氢铵或硫酸铵，硫酸氢铵在150－230℃的粘稠状态下易造成空气预热器的堵灰现象。脱硝系统运行调整2、催化剂1）注意事项（1）采用正常的启动和停机程序。（2）建议温升/降速率不超过60℃/min。（3）SCR系统中不得有液态水。（4）当烟气温度高于最低喷氨温度之后，才能够进行喷氨操作。（5）在SCR系统达到稳定平衡后，才可以测量各参数。（6）在SCR系统达到稳定平衡后，才可以调整SCR系统。脱硝系统运行调整2）催化剂运行（1）确保SCR脱硝系统运行温度处于正常运行范围内a.当运行温度高于最高温度限值时停止喷氨，降低锅炉负荷，并调整锅炉排烟温度；b.当运行温度低于最低温度限值时停止喷氨。（2）防堵塞a.催化剂安装及机组停机检修期间如在催化剂层上方施工应在催化剂上放置遮布；b.确保催化剂运行温度在设计范围内防止硫酸铵盐的形成；c.结合脱硝运行情况及时调整吹灰器的吹灰时间或吹灰频率；d.机组停运期间对催化剂进行保养（清除钢丝网上杂物、积灰等），及时更换损坏的催化剂密封或者模块。脱硝系统运行调整（3）防磨损a.确保烟气垂直向下通过催化剂层，第一层催化剂入口烟气分布相对偏差应符合设计要求；b.宜定期检查烟气流场；c.应充分考虑煤种变化对脱硝运行的影响。（4）运行监控，确保至少12个月的所有数据能够追溯收集。a.需要连续监测的参数：锅炉负荷、烟气流量、烟气温度、入口NOx、出口NOx、氨耗量、催化剂层差压、烟气中O2含量、烟气中H2O含量等。b.现场测试的主要参数：氨逃逸、煤种、灰分、CaO或其他添加物等。脱硝系统运行调整（5）催化剂的年度取样a.在机组停机维修期间应及时通知催化剂供应商，将事先布置好的取样测试单元取回检测b.生产单位配合提供近期脱硝运行曲线、煤质分析报告等数据便于对催化剂运行情况进行评估；c.催化剂供应商将测试结果和评估信息及时反馈生产单位。脱硝系统运行调整3、紧急情况操作当出现下列情况时：（1）氨泄漏；（2）机组跳闸；（3）发生火灾；（4）脱硝系统断水、断气、断电。应停止液氨供应，切断液氨蒸发器，停止液氨卸料压缩机，切断氨气快关阀，必要时开启氨罐喷淋水及稀释罐水源控制阀。脱硝系统运行调整4、槽车卸氨时软管破裂槽车卸氨时管道破裂时应按下列操作：（1）紧急使用槽车上的“紧急操作杆”，防止槽车内液氨泄漏；（2）停用液氨卸料压缩机；（3）切断液氨/气氨关断阀，防止氨罐内氨泄出；（4）迅速开启氨区现场喷淋水系统，以稀释空气中氨的浓度；（5）通知相关人员抢修。脱硝系统运行调整5、氨气泄漏氨气泄漏时应按下列操作：（1）立即停止喷氨系统；（2）开启氨罐水喷淋系统；（3）通知消防车开至现场待命；（4）通知相关人员做好必要的防护措施，现场人员应迅速疏散至逆风处并作警戒；（5）确保消防水压力正常；（6）迅速开启氨区现场喷淋水系统，以稀释空气中氨的浓度；（7）若有人员受伤，应将患者由泄漏现场移至新鲜空气处立即施行急救并送医治疗；（8）氨罐主体的稀释液体应排放至废水池处理，以防止二次污染；（9）必要时通报当地职能监督部门备案。脱硝系统运行调整6、电源供应中断当电源突然供应中断时，确保所有控制阀皆处于安全操作状态。7、仪表用气供应中断当仪表用气供应中断，确保所有控制皆处于安全操作状态。8、火灾火灾发生时，需要喷水减温或阻绝氨气大量外泄时，开启消防水及喷淋水系统，喷水降温，防止氨气大量外泄。脱硝启动运行注意事项锅炉机组启动时，因为烟气温度上升速度对钢结构和催化剂的影响较大，所以我们应该注意以下特点：在烟气温度低于70℃时，烟气温度上升梯度不超过5℃/分钟；在烟气温度升高到130℃前，烟气温度上升梯度不超过10℃/分钟；在烟气温度高于130℃到催化剂运行温度间，温度梯度可以增加到60℃/分钟。SCR系统在运行过程中注意事项液氨储罐液位正常，罐内压力、温度正常。氨区应无漏氨，主控无氨泄漏报警，就地无刺鼻的氨味。氨蒸发器水位正常。工业水自动喷淋装置投“自动”，当液氨储罐内部温度过高时应自动开启喷水降温、降压，以防压力升高导致安全门动作。废水池液位正常，废水泵投自动，否则手动启泵排水。氨气分配蝶阀均应在指定开度，不得变动。稀释空气隔离阀必须在“开”状态，以避免氨气分配管堵灰。检查SCR出入口差压应正常，以及各层触媒的压差正常。我们一定要养成下面良好的运行习惯催化剂的日常检查维护。做好停炉时催化剂的保护工作，延缓催化剂的化学寿命。严格检查吹灰系统，防止催化剂堵塞。脱硝仪表的维护。