大唐科技煙氣脫硝

系統(tǒng)培訓(xùn)講義中國(guó)大唐集團(tuán)科技工程有限公司李映斌煙氣脫硝基本結(jié)構(gòu)圖SCR脫硝原理SCR系統(tǒng)性能保證1、脫硝效率能達(dá)到86.7％；2、氨逃逸率低于3ppm(3uL/L)；3、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率低于1%；4、裝置可用率在驗(yàn)收前不低于98％；5、催化劑保證化學(xué)壽命(NOx脫除率不低于設(shè)計(jì)值，氨的逃逸率不高于3ppm)不低于24000h/最大3年。6、系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行溫度（320℃－420℃）還原劑NH3性質(zhì)

氨;液氨;Ammonia;CAS:7664-41-7；《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》（2002版）中被分為：第2類壓縮氣體和液化氣體、第3項(xiàng)有毒氣體；中國(guó)危險(xiǎn)貨物編號(hào)：CNNo.23003；聯(lián)合國(guó)危險(xiǎn)貨物編號(hào)：UNNo.1005。理化性質(zhì)：無(wú)色氣體,有刺激性惡臭味。分子式NH3。分子量17.03。相對(duì)密度0.7714g/l。熔點(diǎn)-77.7℃。沸點(diǎn)-33.35℃。自燃點(diǎn)651.11℃。氨氣與空氣混合物爆炸極限13～27%(最易引燃濃度17%)。水溶液呈堿性。SCR工藝流程

一、制氨工藝1、尿素制氨氣2、純氨制氨氣3、氨水制氨氣

制氨法比較1、尿素制氨氣（制氨成本最高）優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)輸、儲(chǔ)存安全缺點(diǎn)：制氨成本高，氨氣中雜質(zhì)含量高2、液氨制氨氣（制氨成本最低）優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)輸、儲(chǔ)存成本低，氨氣濃度高缺點(diǎn)：運(yùn)輸、儲(chǔ)存及設(shè)備要求較高，任何一個(gè)環(huán)節(jié)不允許泄漏3、氨水制氨氣（制氨成本最高）優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)輸、儲(chǔ)存安全缺點(diǎn)：制氨成本高，氨氣濃度較低SCR工藝布置1、高含塵布置

SCR反應(yīng)器位于鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間，煙氣溫度在320℃－420℃，滿足催化劑反應(yīng)要求。缺點(diǎn)是含塵量高，對(duì)催化劑防磨損、堵塞及鈍化性能要求更高。2、低含塵布置

SCR布置在煙氣脫硫系統(tǒng)和煙囪之間。煙氣中的飛灰含量大幅降低，但為了滿足溫度要求，需要安裝煙氣加熱系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用增加，故一般選擇高塵布置方式。

高含塵布置低含塵布置

影響SCR性能的兩個(gè)重要因素1、催化劑設(shè)計(jì)催化劑的選取是根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)與燃用煤種、SCR反應(yīng)器的布置、SCR入口煙氣溫度、煙氣流速及設(shè)計(jì)脫硝效率、允許SO2/SO3轉(zhuǎn)化率與催化劑使用壽命保證值來(lái)確定。2、CFD模型模擬為了更好了解煙道及反應(yīng)器內(nèi)的煙氣流場(chǎng)分布，以便于能夠優(yōu)化的設(shè)計(jì)煙道及AIG（噴氨）系統(tǒng)，利用CFD數(shù)學(xué)模擬煙道及反應(yīng)器內(nèi)的流場(chǎng)的一種手段。

催化劑的幾何結(jié)構(gòu)1、正方形單孔蜂窩結(jié)構(gòu)；2、帶涂層的板式結(jié)構(gòu)；反應(yīng)器內(nèi)部的催化劑催化劑的裝填催化劑堵塞與磨損影響催化劑活性的因素

催化劑的失效1、中毒催化劑的由于SCR系統(tǒng)一般在高含塵條件下運(yùn)行，會(huì)存在大量的積灰，積灰中的重金屬元素會(huì)附著在催化劑表面導(dǎo)致催化劑中毒，其結(jié)果是脫硝效率的下降及氨逃逸率增加。2、催化劑的磨損3、催化劑的高溫?zé)Y(jié)（>450℃）

高含塵布置SCR系統(tǒng)催化劑的積灰與磨損

CFD模型模擬

通過流體模型的試驗(yàn)及優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到如下目的：

1、檢驗(yàn)煙道中可能的積灰情況；

2、通過增加導(dǎo)流板，使壓力損失最小化；

3、使煙氣中NH3/NOX的摩爾比盡可能一致，偏差系數(shù)：≤±5％；

4、測(cè)量進(jìn)入反應(yīng)器，在第一層催化劑前0.5m處的軸流速度分布情況。實(shí)物模型

脫硝系統(tǒng)運(yùn)行容易出現(xiàn)的幾個(gè)問題催化劑的損壞ABS（硫酸氫氨、壓硫酸鹽）的生成氨氣中混合空氣雜質(zhì)（以液氨制氨氣為例）。催化劑的損壞催化劑一般工作溫度為280℃－430℃，溫度過低時(shí)容易出現(xiàn)負(fù)反應(yīng)，如ABS堵塞催化劑或下游的空氣預(yù)熱器，溫度過高時(shí)容易出現(xiàn)催化劑的高溫?zé)Y(jié)，導(dǎo)致其活性降低甚至失去系統(tǒng)投用時(shí)一定要啟動(dòng)催化劑吹灰程序，鍋爐停運(yùn)時(shí)需要在鍋爐風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況下繼續(xù)吹灰，使催化劑表面未燃盡的碳及油污一并吹走，否則催化劑表面碳及油污容易爆燃，導(dǎo)致催化劑燒毀催化劑表面帶水或潮濕會(huì)導(dǎo)致催化劑的失效甚至鈍化，使用蒸汽吹灰時(shí)一定要使用過熱蒸汽，同時(shí)當(dāng)反應(yīng)器溫度高于蒸汽露點(diǎn)溫度時(shí)才允許啟動(dòng)蒸汽吹灰ABS的生成

在正常運(yùn)行過程中會(huì)有如下負(fù)反應(yīng)：

SO2＋1/2O2→SO3NH3+SO3＋H2O→NH4HSO42NH3+SO3＋H2O→(NH4)2SO4SO3＋H2O→H2SO4硫酸氫氨/亞硫酸鹽冷凝物影響1、硫酸氫氨堵塞催化劑孔，降低催化劑活性；2、硫酸氫氨與灰飛結(jié)合沉積在空氣預(yù)熱器表面；3、與灰飛混合，改變ESP飛灰品質(zhì)；4、亞硫酸對(duì)空氣預(yù)熱器和GGH有腐蝕；降低硫酸氫氨沉積的措施1、減少未參加反應(yīng)的NH3；2、提高鍋爐的燃盡度；3、選擇合適的催化劑，降低SO3的轉(zhuǎn)化率；脫硝系統(tǒng)試驗(yàn)（1/4）水壓試驗(yàn)液氨管道：2.7MPa；氨氣管道：1.6MPa；排放管道：0.5MPa氣密性試驗(yàn)

液氨儲(chǔ)罐、蒸發(fā)槽、緩沖罐及液氨管道：2.16MPa；SCR反應(yīng)區(qū)：1.6MPa；分四個(gè)階段：0.1MPa/0.5MPa/1.0MPa/2.16MPa脫硝系統(tǒng)試驗(yàn)（2/4）邏輯聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)SCR供氨跳閘聯(lián)鎖保護(hù)；蒸發(fā)槽跳閘聯(lián)鎖保護(hù)；卸料站跳閘聯(lián)鎖保護(hù)；儲(chǔ)罐區(qū)消防噴淋保護(hù)；蒸發(fā)區(qū)消防噴淋保護(hù)；卸料站消防噴淋保護(hù)；儲(chǔ)罐區(qū)降溫噴淋保護(hù)；脫硝系統(tǒng)試驗(yàn)（3/4）

SCR動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)及噴氨格柵調(diào)整1.目的：要保證NOX脫除效率，應(yīng)該盡量使氨的濃度分布與NOx的濃度分布相一致，因此需要對(duì)SCR噴氨格柵區(qū)進(jìn)行動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)，分析氣流壓力、速度分布規(guī)律，進(jìn)一步對(duì)各格柵的噴氨量進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到氨的濃度分布與NOx的濃度分布趨于一致。2.試驗(yàn)過程：測(cè)量各格柵處氣流速度（差壓）及靜壓分布；根據(jù)流量分布比例計(jì)算出各格柵點(diǎn)的供氨比例；根據(jù)供氨流量比例折算出各噴射點(diǎn)的差壓分布比例；脫硝系統(tǒng)試驗(yàn)（3/4）3.噴氨格柵試驗(yàn)注意事項(xiàng)試驗(yàn)盡可能保證在鍋爐滿負(fù)荷的條件下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該記錄煙氣溫度、壓力滿負(fù)荷試驗(yàn)后可以依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選取50%、75%的負(fù)荷各進(jìn)行一次試驗(yàn)，將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、擬合。液氨卸料及儲(chǔ)存（1/2）首次進(jìn)氨前必須確認(rèn)如下事項(xiàng)：氨區(qū)所有動(dòng)火工作全部結(jié)束；氨區(qū)照明到位，現(xiàn)場(chǎng)清理；消防車或消防栓、防護(hù)服及醫(yī)藥用品；氣密性試驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束；真空條件具備（-0.065MPa）系統(tǒng)抽真空液氨卸料及儲(chǔ)存（2/2）卸料步驟將卸料軟管(萬(wàn)向節(jié))與槽車連接好；檢查儲(chǔ)罐各手動(dòng)門及氣動(dòng)門狀態(tài)；檢查卸料壓縮機(jī)；進(jìn)氨前一階段利用差壓，不需開壓縮機(jī)；壓力接近平衡時(shí)，開啟壓縮機(jī)；卸料完成后先關(guān)閉槽車閥門后停運(yùn)壓縮機(jī)，然后關(guān)閉儲(chǔ)罐進(jìn)料閥及氣氨出口閥、液氨母管手動(dòng)總閥SCR運(yùn)行前檢查事項(xiàng)儲(chǔ)罐中液氨充足；蒸發(fā)槽水位正常，工藝水及消防噴淋水壓力表顯示正確，水源充足；氨區(qū)照明電系統(tǒng)能正常投用；氨泄漏報(bào)警儀數(shù)字顯示正確；各氣動(dòng)閥門、調(diào)節(jié)門動(dòng)作正常，都處于“關(guān)”位；噴氨格柵手動(dòng)門都處于已調(diào)整位置；SCR運(yùn)行前檢查事項(xiàng)氨區(qū)：氨罐出口手動(dòng)截止閥、去蒸發(fā)槽手動(dòng)球閥、蒸發(fā)槽入口球閥關(guān)斷門、緩沖槽出口球閥及母管總門全部打開；反應(yīng)區(qū)：供氨平臺(tái)球閥總門、A/B側(cè)主管路上球閥關(guān)斷門全部打開，旁路截止閥關(guān)閉；

檢查稀釋風(fēng)機(jī)空氣流量計(jì)、氨氣流量計(jì)，保證取樣點(diǎn)一、二次針形閥打開，平衡閥關(guān)閉；

所有測(cè)點(diǎn)顯示正確、DCS保護(hù)邏輯全部投入；SCR投運(yùn)步驟及操作啟動(dòng)稀釋風(fēng)機(jī)，緩慢開啟風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)門至最大開度，檢查稀釋風(fēng)流量是否大于3600NM3/h，否則先檢查流量計(jì)及取樣點(diǎn)；確認(rèn)反應(yīng)器進(jìn)口溫度在330℃—420℃之間；開啟氨罐出口氣動(dòng)閥、蒸發(fā)槽蒸汽入口關(guān)斷門、開啟蒸汽溫度調(diào)節(jié)門，開度約5%-10%，待水溫升至45℃左右，切換到自動(dòng)，溫度目標(biāo)值設(shè)為48℃；開啟液氨入口氣動(dòng)關(guān)斷閥，調(diào)整液氨壓力調(diào)節(jié)閥開度為5%，待緩沖槽出口母管壓力至0.1MPa；

SCR投運(yùn)步驟及操作先后開啟A/B側(cè)供氨氣動(dòng)關(guān)斷門、調(diào)整供氨調(diào)節(jié)門開度為20%左右，記錄此時(shí)供氨流量顯示數(shù)值，2-3分鐘后記錄兩側(cè)進(jìn)出口NOx含量及脫硝效率；檢查氨母管壓力是否0.1-0.15MPa之間，調(diào)整蒸發(fā)槽液氨壓力調(diào)節(jié)閥；緩慢增加供氨調(diào)節(jié)門開度，同時(shí)密切注意氨空比及母管壓力，逐漸將效率提升至80%以上；SCR投運(yùn)步驟及操作充分利用液氨壓力調(diào)節(jié)門和供氨壓力調(diào)節(jié)門，保證適當(dāng)?shù)陌蹦腹軌毫Γ?.1-0.15MPa）及脫硝效率，同時(shí)注意氨空比在8%以下；待系統(tǒng)穩(wěn)定后，將蒸發(fā)槽液氨壓力調(diào)節(jié)閥切換到自動(dòng)，壓力目標(biāo)值設(shè)為0.15MPa，維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。系統(tǒng)停用關(guān)閉蒸汽入口關(guān)斷閥及溫度調(diào)節(jié)閥；關(guān)閉氨罐出口氣動(dòng)閥、液氨入口氣動(dòng)關(guān)斷閥及氨氣壓力調(diào)節(jié)閥；待母管壓力降至0.065MPa時(shí)，反應(yīng)區(qū)跳閘，自動(dòng)關(guān)閉供氨兩側(cè)氣動(dòng)關(guān)斷門及供氨流量調(diào)節(jié)門；幾分鐘后，可停運(yùn)稀釋風(fēng)機(jī)，關(guān)閉風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)門；運(yùn)行中需要注意的幾個(gè)問題1.氨管路上不能有空氣進(jìn)入，檢修完后需要進(jìn)行氮?dú)庵脫Q；2.一旦SCR投入使用，吹灰程序不能停止；3.氨罐壓力如果太高，需要開啟氨氣純化閥門進(jìn)行氨氣純化，以釋放部分壓力；4.無(wú)論脫硝系統(tǒng)投運(yùn)及停用，應(yīng)密切關(guān)注氨區(qū)消防噴淋閥的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)打開，應(yīng)及時(shí)檢查動(dòng)作原因（可點(diǎn)開首出）后復(fù)位；5.升負(fù)荷時(shí)會(huì)引起反應(yīng)區(qū)入口煙氣溫度上升至410℃以上，此時(shí)應(yīng)及時(shí)控制煙氣溫度，以保障催化劑的性能。帶SCR系統(tǒng)鍋爐運(yùn)行注意事項(xiàng)

當(dāng)鍋爐安裝完SCR系統(tǒng)后，對(duì)于不帶旁路門的SCR系統(tǒng)，為了防止催化劑的損壞，當(dāng)安裝完催化劑后鍋爐在運(yùn)行過程中需要注意以下幾點(diǎn)：鍋爐運(yùn)行時(shí)SCR吹灰器需要同步投用，如果是蒸汽吹灰器，投入前需要催化劑全部預(yù)熱完畢，且催化劑表