华能玉环电厂1000MW机组 烟气脱硝改造工程培训教材

华能玉环电厂4×1000MW机组烟气脱硝改造工程 脱硝理论培训手册 北京国电龙源环保工程有限公司 2010年3月 说  明 本资料仅供培训使用，培训文件将不作修订，设备资料以厂家提供资料为准，脱硝系统移交之后，系统运行、维护及检修等操作以竣工移交文件为准。 除厂家设备资料外，本手册内容为北京国电龙源环保工程有限公司版权所有。 目录 1. 概述 2. 系统组成 3. 系统的启动与停止 4. 运行控制 5. 安全注意事项 1．概述 1.1 原理介绍 本工程采用“选择性催化剂还原烟气脱硝”技术，其主要化学反应如下： 4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O 4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O 其反应产物为对环境无害的水和氮气，但只有在800℃以上的条件下才具备足够的反应速度，工业应用时须安装相关反应的催化剂，在催化剂的作用下其反应温度降至400℃左右，锅炉省煤器后温度正好处于这一范围内，这为锅炉脱硝提供了有利条件。 SCR（脱硝系统）催化剂的工作温度是有一定范围的，温度过高（＞450℃）时催化剂会加速老化；当温度在300℃左右时，在同一催化剂的作用下，另一副反应也会发生。 2SO2+O2→2SO2 NH3+H2O+SO3→NH4HSO4 即生成氨盐，该物质粘性大，易粘结在催化剂和锅炉尾部的受热面上，影响锅炉运行。因此，只有在催化剂环境的烟气温度在305-425℃之间时方允许喷射氨气进行脱硝。 1.2 主要设计参数 1.2.1脱硝系统入口烟气参数 表1 脱硝装置入口设计参数 项目 名 称 及 符 号 单位 设计煤种1 设计煤种2 备注 工 业 分 析 收到基全水分 Mar % 14.00 9.61   空气干燥基水分 Mad % 8.49 3.89   收到基灰分 Aar % 11.00 19.77   收到基挥发分 Var % 27.33 22.82   收到基固定碳 FCar % 47.67 47.8   收到基低位发热量 Qnet,ar kJ/kg 22,760 22,440     哈氏可磨系数 HGI   56 54.81   元素分析 收到基碳 Car % 60.33 58.00   收到基氢 Har % 3.62 3.36   收到基氧 Oar % 9.95 7.28   收到基氮 Nar % 0.69 0.79   收到基全硫 St,ar % 0.41 1.27   灰 融 性 变形温度 DT ℃ 1,130 1,110   软化温度 ST ℃ 1,160 1,190   流动温度 FT ℃ 1,210 1,270   灰 矿 物 组 成 二氧化硅 SiO2 % 36.71 50.41   三氧化二铝 Al2O3 % 13.99 15.73   三氧化二铁 Fe2O3 % 13.85 23.46   氧化钙 CaO % 22.92 3.93   氧化镁 MgO % 1.28 1.27   五氧化二磷 P2O5 % --     三氧化硫 SO3 % 9.3 2.05   氧化钠 Na2O % 1.23 1.23   氧化钾 K2O % 0.72 1.1   烟 气 参 数 机组负荷 MW 1000 1000   湿烟气流量 kg/h 3,645,200 3,976,977 实际氧量 湿烟气流量 Nm3/h 2,761,515 3,012,861 实际氧量 干烟气流量 Nm3/h 2,501,104 2,753,454 实际氧量 干烟气流量 Nm3/h 2,996,323 3,304,145 6%氧量 100%负荷烟气温度 ℃ 356 353   50%负荷烟气温度 ℃ 310 307   飞灰浓度 g/Nm3 14.5 24.34   烟 气 成 分 及 烟 气 污 染 物 烟气湿度 % 9.43 8.61   NOx mg/Nm3 450 450   O2 % 2.74 2.74   CO2 % 15.26 15.06   CO ppm 0 0   SO2 ppm 379 1094   SO3 ppm 3.8 11.0   F mg/Nm3 10.7 12.31   Cl mg/Nm3 10.6 16.01   As mg/Nm3 固态排渣炉，可忽略 固态排渣炉，可忽略   Hg mg/Nm3 <0.13 <0.12   Pb mg/Nm3 <0.13 <0.12               1.2.2煤质及烟气参数 设计煤种：神府东胜煤，校核煤种：晋北煤。锅炉（B-MCR）燃煤量：365.7 t/h（设计煤种）、372.7t/h（校核煤种）。 电厂常用的代表性煤种——印尼煤、伊泰煤和晋北煤的工业分析、元素分析、痕量元素分析和煤中灰成分分析等见表3。 表2  2007年1-6月入厂煤分析 煤种 所占比例 Qnet，ar Aar Mt，ar Vdaf St，d % kJ/kg % % % % 印尼煤 50 23，814 4.37 16.13 47.15 0.79 神华伊泰煤 17 23，142 8.39 15.85 36.15 0.41 大友煤 19 22，782 13.54 13.82 32.17 1.02 平朔煤 11 22，456 18.42 9.55 39.19 1.60               表3 代表性煤种分析数据（元素分析、痕量元素分析和煤中灰组成成分） 检测项目 符号 单位 晋北煤 伊泰煤 印尼煤 全水分 Mt % 11.4 16.0 17.6 空气干燥基水分 Mad % 3.89 6.03 7.27 收到基灰分 Aar % 14.50 10.94 5.54 干燥无灰基挥发分 Vdaf % 38.18 38.91 47.32 收到基碳 Car % 59.05 57.77 58.67 收到基氢 Har % 3.89 3.79 4.50 收到基氮 Nar % 0.83 0.79 1.24 收到基氧 Oar % 9.33 10.06 11.60 全硫 St，ar % 1.00 0.65 0.85 收到基低位发热量 Qnet，ar MJ/kg 22.47 21.73 22.62 煤中氟 F ar μg/g 100 81 86 煤中氯 Cl ar % 0.013 0.008 0.007 煤中砷 As ar % 0.0017 0.0035 0.0027 煤中铅 Pb ar μg/g <1 <1 <1 煤中汞 Hg ar μg/g <1 <1 <1 煤灰中二氧化硅 SiO2 % 50.01 50.05 53.50 煤灰中三氧化二铝 Al2O3 % 35.40 26.38 23.68 煤灰中三氧化二铁 Fe2O3 % 6.08 7.25 10.54 煤灰中氧化钙 CaO % 3.17 6.23 3.04 煤灰中氧化镁 MgO % 0.67 1.20 2.25 煤灰中氧化钠 Na2O % 0.14 0.28 0.86 煤灰中氧化钾 K2O % 0.52 0.91 1.90 煤灰中二氧化钛 TiO2 % 1.33 1.34 0.92 煤灰中三氧化硫 SO3 % 2.00 5.78 2.75 煤灰中二氧化锰 MnO2 % 0.078 0.085 0.052 煤灰中五氧化二磷 P2O5 % 0.029 0.018 0.023             1.2.3尿素品质： 序号 指标名称 单位 合格品 优等品 1 总氮（干基） % ≥46.3 ≥46.5 2 缩二脲 % ≤1.0 ≤0.5 3 水分 % ≤0.7 ≤0.3 4 铁 % ≤0.001 ≤0.005 5 碱度（NH3计） % ≤0.03 ≤0.01 6 硫酸盐（以SO42-计） % ≤0.02 ≤0.005 7 水不溶 % ≤0.04 ≤0.005 8 颗粒（4~8 mm） % ≥90 ≥90           1.2.4  55%尿素溶液品质： 淡黄色或清澈或轻微浑浊的液体； 悬浮固态物<5μg/g； 水硬度（CaCO3）<10μg/g。 1.2.5溶解水品质要求： 溶解水将采用电厂除盐水，水质尽量满足如下指标： 总硬度（以CaCO3表示）<150μg/g 导电性< 250μs/cm SiO2<15μg/g 金属物(铁，锌，铅，锰，铬，镍，铜) 总量<1μg/g 钠<5μg/g 正磷酸盐、砷、汞<1μg/g 固体悬浮物<10NTU 硫酸盐<10μg/g pH值约7~9 1.2.6 压缩空气及蒸汽系统： 表4 脱硝系统用蒸汽与压缩空气的来源及参数 序号 项目 单位 数值 备注 杂用压缩空气 1 来源     厂内杂用压缩空气 2 压力 MPa 0.6   仪用压缩空气 1 来源     厂内仪用压缩空气 2 压力 MPa 0.5   吹灰蒸汽 1 来源     汽源1 辅助蒸汽 2 温度 ℃ 300～350   3 压力 MPa 1.0～1.6             1.2.7  设计参数表： 机组类型 超超临界燃煤锅炉机组 NOxOUT ULTRA?系统数量 一套绝热热解室系统用于1台锅炉 设计 – 烟气流量（单台）     烟气流量, 干基(SCR入口烟气) 380 deg C 在运6%含O2量 3,304,145 NOx入口浓度(干基，6%含O2量), mg/Nm3   450 NOx出口浓度(干基，6%含O2量), mg/Nm3   90 NOx脱除率, %   80 NH3 逃逸, ppm   3 温度要求 (初步):   317～400 环境累年平均气温, ℃   17 ℃ 喷射热解室温度，℃ 300 - 650 氨设计流量, kg/hr 460 空气中氨所占份额 (vol %) < 5% 热解室出口总流量, Nm3/hr(使用电加热器) 9,860 SCR还原剂消耗量（干尿素, kg/hr） 863.9 NOxOUT A (55%), 调整后的流量kg/hr 1570 使用尿素溶液浓度（重量浓度） 55% 雾化空气（杂用气，0.6～0.8Mpa,a）, kg/hr （单台） 260 电加热器耗电量（单台）kW耗电量 1,230 * 设计采用电厂锅炉一次风(300°C,10kPa)作为热解室的加热空气。         说明： 由于热解产物发生逆反应的温度约为270oC，因而热解室出口温度范围控制在310－350oC之间，以确保进入热解炉的气体不会发生逆反应。 使用包含300 oC, 10KPa 的锅炉一次风，所用的任何热空气必须是无硫、低尘的。 1.3.主要设备情况 序号 名 称 规格及技术要求 单位 数量 一 烟气系统 1. SCR反应器 外形尺寸：14100X15690X21410 ( Q345，单台金属重量300吨 ) 座 4×2 2. 涡流混和器 材料Q345，金属总重量5吨/炉 个 4×10 3. 烟道补偿器 非金属材质，温度450℃，3900mmx15600mm 个 4×2     非金属材质，温度450℃，4250mmx15690mm 个 4×2     非金属材质，温度450℃，6000mmx14500mm 个 4×2     非金属材质，温度450℃，3400mmx14500mm 个 4×2     非金属材质，温度450℃，4200mmx15748mm 个 4×2 4. SCR入口挡板门 电动双层百叶挡板，4250×15690×400mm， 台 4×2 5. SCR出口挡板门 电动双层百叶挡板，6000×14500×400mm， 台 4×2 6. SCR旁路挡板门 电动双层百叶挡板，3400×14500×400mm， 台 4×2 7. 蒸汽吹灰器 蒸汽吹灰器，电机1.1KW 台 4×24 8. 高压冲洗水泵 电机功率132 KW 台 4×1 9. 电动锁气器 电机功率0.55KW 台 4×8 二 尿素颗粒储存溶解系统 1. 尿素颗粒储仓 有效V＝141m3 ，Φ6m×5.1m（直段）＋Φ6m×4.5m（锥段）锥体部分内衬1Cr18Ni9Ti不锈钢 个 2 2. 袋式除尘器 UF-1B机械振打式，F＝14m2，Q=1500m3/h，N=2.2kW，清灰电机N=0.55kW 台 2 3. 斗式提升机 Q＝20t/h，N＝7.5kW 台 2 4. 仓壁振动器 振动电机，0.5kW 台 2 5. 气化板 L=150mm W=300mm 台 16 6. 中间储仓 V＝2.28m3 台 2 7. 尿素溶液溶解罐 V＝18.8m3，H＝3m，有效容积12m3，1Cr18Ni9Ti不锈钢 台 2 8. 尿素溶解罐 盘管式加热器 DN50，304L不锈钢 台 2 9. 尿素溶解罐搅拌器 N＝4kW，轴及浆叶材质316L 台 2 10. 尿素溶液混合泵 型号：XCB80-50-160-L，Q＝29m3/h，H=23m，N=5.5kW，不锈钢材质 台 4 11. 溶解车间地坑泵 型号：LY25-250，Q＝5m3/h，H=15m，N=4kW，不锈钢材质 台 1 12. 疏水箱 V＝10m3 台 1 13. 疏水泵 型号：CZx25-200，Q＝8m3/h，H=53m N=5.5kW 台 2 14. 溶解罐排风扇 型号：T4－72－No3A，Q=800m3/h，P=285Pa，玻璃钢材质 台 2 三 尿素溶液储存输送系统 1. 尿素溶液储罐 V有效＝240m3，1Cr18Ni9Ti不锈钢 台 2 2. 尿素溶液储罐 盘管式加热器 DN32，304L不锈钢 台 2 3. 高压循环泵 型号：XCB40-25-315-L，变频调节，电功率N＝18.5kW，Q＝8.2m3/h，H=134m，不锈钢材质 套 4 4. 背压控制阀 组合件 套 2 四 热解系统 1. 计量分配装置 总重量：约1200kg，组合件 套 4 2. 绝热分解室 直径Ф2743mm，高16343mm 套 4 3. 尿素溶液喷射器 12支/炉，材质：316不锈钢 套 4 4. 电加热器 电加热功率1250kW 台 4           2．系统的组成 本工程烟气脱硝采用选择性催化还原（SCR）脱硝工艺，一炉两个反应器，还原剂（尿素）储存、配制等为公用系统。 本工程工艺系统包括： （1）烟气系统； （2）SCR反应器； （3）催化剂的吹灰系统； （4）挡板门密封风系统； （5）输放灰系统； （6）尿素颗粒储存及溶解系统； （7）尿素溶液储存及输送系统； （8）热解炉有关系统； （9）氨喷射系统； （10）厂区尿素溶液管道伴热系统； （11）空预器高压冲洗水系统； （12）其他由主系统接出的水、汽、气等辅助系统的设计。 2.1  烟气系统 烟气系统是指从锅炉尾部低温省煤器下部引出口至SCR反应器本体入口、SCR反应器本体出口至回转式空预器入口之间的连接烟道、以及反应器旁路烟道。 烟道设计压力按±5800Pa, 瞬时不变形承载能力不低于±9800Pa。 烟道采用Q345B材质，壁厚按6mm设计，烟道内烟气流速小于15m/s，烟道积灰厚度计算应基于最低允许烟气流速为8 m/s时携带飞灰量，并考虑平均烟道积灰1.0米时荷重。 为避免积灰形成塌灰堵塞，要求烟气脱硝后返回空气预热器的烟道向上倾角不小于30度。应尽量减小所改造烟道系统的压降，其布置、形状和内部件（如导流板和转弯处导向板）等均应进行优化设计。在外削角急转弯头、变截面收缩急转弯头处设置导流装置，导流装置应采用耐磨材质制作。 为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内，特别考虑了烟道系统的热膨胀，热膨胀通过膨胀节进行补偿。 所有烟道将在适当位置配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔，以便于烟道的维修和检查以及清除积灰。 烟道将在适当位置配有足够数量测试孔。 反应器进出口及旁路均设置双百叶电动挡板，进口挡板尺寸为4250×15690×400mm；出口挡板尺寸为6000×14500×400mm；旁路挡板尺寸为3400×14500×400mm。 烟气系统主要介质有烟气流、氨流、氮气流，其物流流向如下： 原烟气：来自锅炉省煤器的未脱硝烟气→原烟气挡板→SCR系统入口→涡流混合器→整流装置→催化剂层。 净烟气：催化剂层→净烟气挡板→SCR反应器出口。 2.2 SCR反应器 每台锅炉配置2台SCR反应器，反应器断面尺寸为15.69X14.1m，高约22m。反应器设计成烟气竖直向下流动，反应器入口设气流均布装置，反应器内部易磨损的部位采用防磨措施。反应器壳体材质为Q345B，反应器内部各类加强板、支架设计成不易积灰的型式，同时考虑热膨胀的补偿措施。 反应器设置足够大小和数量的人孔门。 反应器设置将内部催化剂维修及更换所必须的安装门。 SCR反应器将能承受运行温度420℃不少于5小时的考验，而不产生任何损坏。 SCR工艺的核心装置是脱硝反应器，下图为典型的脱硝反应器的结构。 本工程SCR装置为高含尘布置，在锅炉低负荷的情况下，在水平段烟道会出现积灰的情况，当锅炉升负荷时,会造成瞬时大量积灰涌向低温空预器的情况，可能会造成空预器的堵灰，影响锅炉运行。 反应器入口段烟道存在较长的水平段烟道，在锅炉低负荷情况下，也存在积灰问题，但是不存在反应器吹灰时瞬间灰量增大的情况，所以积灰情况比较均匀，不会造成烟道内瞬间含尘量骤增的情况，所以，对机组的运行不会造成大的危害，对催化剂的寿命也不会有太大的影响。 2.3催化剂 反应器内催化剂层按照2+1层设计。催化剂的型式采用蜂窝式。 催化剂设计将考虑燃料中含有的任何微量元素可能导致的催化剂中毒。 催化剂模块将设计有效防止烟气短路的密封系统，密封装置的寿命不低于催化剂的寿命。 催化剂将能承受运行温度420℃不大于5小时的考验，而不产生任何损坏。催化剂保证寿命为24000运行小时。 脱硝系统最低喷氨温度与烟气中SO2浓度，烟气中含湿量等参数有关，SO2浓度越高，最低喷氨的温度越高，如果在低于最低喷氨的温度下继续喷氨进行氮氧化物的脱除反应，会在催化剂的孔内形成硫酸氢氨等副产物，堵塞催化剂微孔，降低催化剂活性和寿命。除此之外，硫酸氢氨副产物还会对下游空预器的换热元件造成低温腐蚀和堵塞。 本工程业主给定的数据是按烟气中SO2浓度1％（3.8ppm）取用，催化剂供应商是按烟气中SO2浓度3％（11.4ppm），进行了严格的计算，最终得到最低/最高连续喷氨温度分别为：317/400℃。 建议在机组长期处于低负荷条件下运行时，为保证脱硝系统连续稳定运行，应当燃用含硫量低的煤种。 2.4吹灰系统 设置半伸缩耙式蒸汽吹灰系统，每台反应器每层催化剂布置4只吹灰器，吹灰器布置在反应器的侧面。卖方提供用于三层催化剂的吹灰器。 蒸汽吹灰器所用蒸汽取自锅炉供空预器蒸汽吹灰的辅助蒸汽母管，由于供催化剂吹扫气源气量有限，吹灰器的运行采用连续间歇式运行，即每台炉每次运行一台吹灰器，该吹灰器运行静止后，下一台吹灰器开始运行。 吹灰器的运行顺序如下(以#1炉为例)：#1A侧反应器最上层4台吹灰器逐个运行吹扫，吹扫完成后下层4台吹灰器再逐个进行吹灰；#1A侧反应器8台吹灰器全部吹扫完成后，#1B侧反应器的8台吹灰器开始逐个运行，运行顺序同#1A侧。每个吹灰流程时间约为16分钟。吹灰频率：每8小时吹灰1次。 2.5氨的空气稀释和喷射系统 根据SCR系统布置特性，在旁路挡板设置密封风系统，减小SCR装置运行时的烟气泄漏，密封风采用空预器出口热二次风，可以大大高于烟气酸露点，并高于烟气压力。 旁路挡板门密封风入口阀的开启与旁路挡板运行连锁，当旁路门开启时，密封风入口阀关闭，当旁路门关闭时，密封风入口阀开启。 2.6挡板密封风系统 锅炉房区域仪表用气就近取自锅炉房区域仪表用压缩空气母管，氨站区域仪表用压缩空气取自厂区仪用压缩空气管道，在氨站区域设置压缩空气储罐稳压。 2.7  灰斗及输灰系统 根据本工程烟气中飞灰的特性，在每个SCR反应器入口烟道处设置4个灰斗，同时在每个灰斗下方设置一台电动锁气器及相应的输灰管路，将收集到的飞灰定期排入空预器出口水平烟道，可以降低烟气中的飞灰对脱硝催化剂和空预器换热元件的磨损。根据业主提供的煤质参数，每台机组SCR入口灰斗总除灰量为3.7t/h，每侧反应器入口灰斗的灰量为1.85t/h，每个灰斗的设计容积为3m3，每侧反应器4个灰斗的总容积为12 m3。电动锁气器为定期运行，设置为每班运行一次，每次运行1小时，确保将灰斗收集下来的飞灰及时排出。 2.8 尿素颗粒储存及溶解系统 尿素颗粒储存及溶解系统为全厂公用，设置两列，可同时运行或互为备用。 袋装尿素颗粒拆袋后，经斗式提升机送至尿素车间顶部的尿素颗粒储仓，每个储仓体积185m3,两个储仓容积可以满足全厂4台机组3天用量。储仓为碳钢制造，锥体内衬不锈钢，设计考虑配备干燥风及振动装置来防止尿素吸潮、架桥及堵塞。此外还配有布袋过滤器，预留气力输送接口。 设置两只尿素溶解罐，溶解罐体积20m3。尿素溶液配制采用批量方式。采用定容制中间仓将尿素颗粒由尿素颗粒储仓输送到溶解罐，在溶解罐中，用除盐水制成55%的尿素溶液。配制时采用混合泵将溶液由储罐底部抽出返回上部进行循环，使溶液更好地溶解混合。溶解罐采用1Cr18Ni9Ti不锈钢。 溶解系统运行方式为：向溶解箱注水（除盐水或者疏水箱疏水），淹没内部盘管后，通入溶解蒸汽（将溶液加热至65℃后停止加热，在配制过程中，溶液温度低于45℃后开始加热）；同时向溶解罐中加入尿素颗粒（配制一罐溶液需要5个中间仓的尿素颗粒，约9.14t）；启动搅拌器，加强溶解混合；启动尿素混合泵，加强溶解混合；再次向溶解罐中注水，注入总水量应低于7t，每罐尿素溶液需水量约7.48t，其余水量应在尿素颗粒全部加入，并充分混合搅拌，读取密度计数据后逐渐加入。溶液配制合格后，关闭再循环电动阀，开启尿素溶液储罐进口电动阀，用混合泵将溶液送入溶液储罐。全过程约需1.5小时，单班可配制5罐，满足2台炉全天的尿素溶液耗量。2.9尿素溶液储存及输送系统 溶解罐中配制合格的尿素溶液经尿素混合泵排入尿素溶液储罐。 设置两只尿素溶液储罐，每只储罐体积为240m3，两只储罐容量满足全厂4台炉4天的尿素溶液用量要求。每只储罐配两台变频尿素循环泵，正常运行工况为每个储罐单元单独向两台炉供应尿素溶液。 储罐采用1Cr18Ni9Ti不锈钢制造。储罐为立式平底结构，装有液面、温度显示仪、人孔、梯子、通风孔及蒸汽加热装置，其中蒸汽加热装置是为保障尿素溶液经环管循环返回后不发生结晶情况而设置，一般要保证回流温度高于33℃。 2.8 热解炉有关系统 尿素溶液经循环泵送至尿素溶液厂区环管，其中1、2炉和3、4炉分为两个环管单元。 每台炉设置一套热解单元，包含热解炉、电加热器、计量分配模块、雾化喷嘴等，尿素溶解经计量分配模块、雾化喷嘴等喷入热解炉，分解为NH3、H2O、CO2，热解所需热量采用空预器出口热一次风再加热方式，再加热为电加热。 计量分配模块是用于精确测量并独立控制输送到每个喷射器的尿素溶液的装置。计量分配模块布置在热解炉附近，计量模块用于控制通向分配模块的尿素流量的供给。该装置将响应电厂DCS提供的反应剂需求信号。分配模块控制通往多个喷射器的尿素和雾化空气的喷射速率，空气和尿素量通过这个装置来进行调节以得到适当的气/液比并得到最佳还原剂。 电加热器将350℃左右的热一次风加热到650℃，作为热解炉内分解尿素溶液的热源。电加热器设有超温保护。 热解炉所需雾化空气可引自主厂房仪用压缩空气或杂用压缩空气。 计量分配模块中管路冲洗水取自主厂房闭式冷却水。 2.9 氨喷射系统 本工程采用涡流混合系统。 热解炉出口的空气/氨气混合物经母管送入各分支管，在各分支管设手动调节阀，启动时调整各调节阀开度，使各分支流量均衡后，可不再调整。分支管的混合气体喷入位于烟道内的涡流混合器处。该系统能确保氨与空气混合物喷入烟道后与烟气充分混合，达到烟气中的NH3/NO均匀分布的最佳混合效果，同时还能最大限度地适应锅炉负荷的变化。 2.10厂区尿素溶液管道伴热系统 尿素溶液管道的总热源在尿素溶液储罐内盘管加热器，为防止冬季尿素溶液储罐在最高温度下仍不能保证回流温度，或者在尿素溶液环管单元不能进行循环，尿素溶液储罐内盘管加热器的总热源作用无法发挥时，设置了疏水箱疏水作为厂区尿素溶液管道的伴热系统备用手段。 启动疏水箱疏水伴热的另一个前提条件是疏水温度达到45℃以上。 2.11空预器高压冲洗水系统 为每台炉提供一套空预器高压冲洗水系统，包括高压冲洗水泵、水泵进口电动闸阀、滤网，出口安全阀、出口电动闸阀，泵进出口管道、阀门、支吊架。泵进口水压为0.3~0.5MPa，出口水压为20MPa，流量为20t/h。冲洗水水质为工业水，接口界限为：锅炉空预器低压冲洗水管道上卖方指定位置和高压水吹灰器入口。2.12  冷却水系统 尿素车间尿素泵轴封冷却水取用厂区管架冷却水管道，排水至尿素车间地沟，汇流至地坑后，排至就近地沟。 2.13  压缩空气系统 锅炉房区域仪表用气就近取自锅炉房BK柱区域各层仪表用压缩空气分支管，锅炉房区域杂用气取自炉后零米层杂用气母管；尿素车间区域压缩空气取自厂区压缩空气管道。 3．系统的启动与停止 在SCR系统的启动过程中必须采取必要的措施，避免对设备造成损害，反应器内的温升速度，须严格按催化剂温升速度要求。且只有当达到催化剂最低允许喷氨温度以上时，才允许喷氨。 锅炉冷态启动初期或长期低负荷运行时（烟气温度低于最低喷氨允许温度），脱硝系统将启用旁路，入口原烟气挡板门和出口净烟气挡板门处于关闭状态，以保证催化剂和反应器安全。当烟气温度高于脱硝系统最低允许喷氨温度时，开启脱硝进出口烟气挡板门，缓慢关闭旁路烟气挡板门，对反应器进行初步预热，可以将反应器内的温度提高到水露点温度以上，起到烘干催化剂的作用，通过足够长的时间，使得反应器钢结构和催化剂内外温度一致。启动初期的初步预热过程须严格控制温升速度，以保证催化剂和反应器安全。最终关闭旁路挡板后，SCR装置投入运行。 锅炉正常运行时，脱硝系统投入运行，只在特殊情况(如烟温不能满足催化剂允许温度范围)时将启用脱硝系统旁路，缓慢开启旁路烟气挡板门，反应器进出口挡板逐渐关闭后，此时锅炉在无SCR装置情况下（烟气通过旁路烟道）运行。 尿素存储、供应系统尿素热解、氨喷射系统内的装置运行模式与锅炉运行相协调，确保启动方式上的快速投入与停止，在负荷调整时有良好的适应特性。尿素热解制氨系统能在锅炉40～100%BMCR负荷条件下持续、安全地运行，并满足脱硝系统的氨需求量。尿素热解制氨系统与机组运行方式相匹配，能满足下述锅炉负荷波动，且处于稳定的运行状态。 当锅炉机组短时停运时，尿素热解制氨系统的尿素溶液循环管路将保持连续运行，为下次启动喷氨做好准备。 3.1 SCR的启动 为避免启动过程中温升所产生的膨胀及应力问题，在SCR的启动过程中应对反应器的温度上升速度加以控制。具体分为两种启动方式：冷态启动和温态启动。 冷态启动： 锅炉长期停运后，脱硝反应器也处于常温状态，这种启动方式称为冷态启动。在冷态启动过程中，反应器温度＜150℃时，SCR的温升速度应＜5℃/min。 热态启动： 锅炉温态启动时，反应器温度＞150℃，SCR的温升速度可达到50℃/min，而根据锅炉的启动要求，温态启动的温度上升速度一般不允许达到这一数值，因此热态SCR启动的温升速度一般不作为主要控制对象。 系统启动前应首先作好相应的准备工作，投入相关的辅助系统，如冷却水系统、压缩空气系统等。 3.1.1 启动前的系统检查    系统启动前应首先作好相应的准备工作，启动相关的辅助系统，如冲洗水系统、压缩空气系统等。并对系统设备进行检查 1. 检查尿素溶液回流母管压力是否正常。 2. 检查氨气喷射系统是否正常。 3. 检查SCR烟风系统是否正常。 4. 检查热解炉相关系统是否正常。 5. 检查烟气取样系统是否正常。 6. 检查DCS系统是否正常。 7. 检查电气系统是否正常。 8. 检查过程中如发现异常应及时汇报值长，并待故障消除后方可进行SCR的启动工作。 3.1.2 SCR的启动    具体启动： 1. 联系投入相应的辅助系统如压缩空气系统、工业水系统。 2. 锅炉启动后将首先进行吹扫。脱硝系统也应随锅炉对SCR的反应器进行吹扫。吹扫过程中可投入反应器吹灰器，投入见3.1.5。 3. 反应器的预热。打开净烟气挡板门、原烟气挡板门后，通过调节旁路挡板门开度，控制进入SCR系统的热烟气量，使其温度将逐渐升高。冷态的温升速度应在5℃/min以内。温态启动时，正常情况下应温升速度应不超过50℃/min。 4. SCR温度达到300℃，启动尿素溶液循环系统，使尿素溶液回流母管压力保持在0.30～0.45MPa。 5. SCR温度达到允许温度时，投入尿素热解系统制备氨气，通过热一次风喷射至涡流混合器处，与烟气均匀混合。 6. 氨气进入烟道后在催化剂的作用下与烟气中的氮氧化物发生反应生成氮气和水，从而实现脱硝作用。通过调节尿素供给量可对脱硝效率进行调节。投入喷氨自动，DCS将根据脱硝效率自动调节供氨量。 注：上述启动过程的各控制参数是根据初步设计值得出的，实际运行中可能有所不同。 3.1.3 SCR烟气系统的启动 1. 系统启动前检查设备、系统、挡板门均正常，SCR烟气系统具备投入条件。 2. 全开净烟气挡板门； 3. 全开原烟气挡板门； 4．缓慢关闭旁路挡板门，控制SCR反应器温升速度； 5. 全开旁路挡板门全关后，投入催化剂蒸汽吹灰功能组； 6. 投入SCR灰斗输灰功能组。 3.1.4 热解炉系统的启动 启动条件： 1. 尿素溶液回流母管压力正常，压力保持在0.30～0.45MPa； 2．SCR投入条件满足； 3．SCR烟风系统已投运； 4．热解炉相关系统已正常投运； 5．DCS上各热工信号显示正常。 投入步骤： 1. 全开至反应器氨气空气挡板门； 2. 调节热一次风入口挡板开度，使热解炉入口风量保持在8300～9000Nm3/H； 3. 启动热解炉加热器，热解炉加热器投入自动； 4. 至少选择一组喷枪投入工作，其余投入备用； 5. 打开雾化空气总门； 6. 全开喷枪尿素溶液调节阀； 7. 打开已选择喷枪尿素溶液电动门； 8. 喷枪尿素溶液调节阀投入自动。 注：上述启动过程的各控制参数是根据初步设计值得出的，实际运行中可能有所不同。 3.1.5 蒸汽吹灰器的启动 投入条件: 1．SCR反应器通入烟气 2．吹扫蒸汽压力正常 启动步骤: 一、投入前检查: 1打开就地各吹扫蒸汽的手动截止阀，包括每台炉的吹扫蒸汽总阀、上中层吹灰器的总阀及各吹灰器的手动阀。 2 观察吹扫蒸汽压力是否正常。 3 联系相关人员给吹灰器送电。 二、启动步骤: 1 SCR烟气系统投运后就应投入蒸汽吹灰器。 2 接到值长命令后，投入吹灰器顺控功能组，各吹灰器将逐台按由上至下顺序开启各吹灰器进行吹扫。 3 如有吹灰器需要检修，应关闭该吹灰器的吹扫蒸汽手动门，并将该吹灰器停电后，方可进行检修。 3.2 SCR的停止 SCR的停止首先由切断尿素溶液的供应开始，然后根据停机原因及是否有其它锅炉脱硝运行决定是否停止尿素溶液输送、溶解系统。具体步骤如下： 1. 关闭正在运行的喷枪尿素溶液电动门 2. 该喷枪尿素溶液调节阀切手动，且全开； 3. 联启喷枪冲洗子组； 4. 关闭雾化空气总门； 5. 停止热一次风加热器； 6. 延时5min关热一次风挡板，对热解炉进行吹扫； 7. 全开旁路挡板门； 8. 全关原烟气挡板门； 9. 全关净烟气挡板门； 10. 催化剂蒸汽吹灰功能组一个循环后，退出催化剂蒸汽吹灰功能组； 11. SCR灰斗输灰功能组一个循环后，退出SCR灰斗输灰功能组。 3.3 尿素车间的启动与停止 重要提示： 尿素溶液的制备为制备好一罐，输送走一罐，间歇制备。 3.3.1 尿素颗粒上料系统的启动与停止 启动步序：（1）启动仓顶布袋除尘器 （2）打开流化空气总门 （3）延时，5s启动斗提机 停止步序：（1）停止斗提机 （2）延时20s，停止除尘器 （3）关流化空气总门 3.3.2 尿素溶解系统的启动与停止 1．选择除盐水电动门或是疏水电动门联锁，向补水至正常液位； 2．启动尿素溶解罐搅拌器；（建议连续运行）； 3．选择加热蒸汽电动门联锁，将尿素溶解罐溶液加热至正常温度； 4. 预选一台尿素混合泵启动，延时5s打开尿素混合泵再循环电动门； 5．关闭尿素中间仓出口电动门    6. 打开尿素中间仓入口电动门、启动振打器、打开尿素储仓压缩空气门； 7. 延时10s, 关闭尿素中间仓入口电动门、停止振打器、关闭尿素储仓压缩空气门； 8. 打开尿素中间仓出口电动门； 9. 延时10s,关闭尿素中间仓出口电动门； 10. 第5~9步循环5次； 11. 切除除盐水电动门或是疏水电动门联锁； 12. 手动控制尿素溶解罐补水量，使尿素溶液密度达到设计值。 13. 打开尿素混合泵至尿素溶液储存罐电动门； 14. 关闭尿素混合泵再循环电动门，向尿素溶液储存罐输送合格的尿素溶液，直至尿素溶解罐液位低保护停止尿素混合泵。 3.3.3尿素溶液输送系统的启动与停止 启动步序：（1）开预选动尿素溶液循环泵入口电动门； （2）启动预选尿素溶液循环泵； （3）设置变频器最低输出频率； （4）设定尿素溶液回流母管压力自动。 停止步序：（1）解除备用泵备用； （2）切除尿素溶液回流母管压力自动； （3）变频器清零； （4）停止循环泵； （5）延时5s,关循环泵入口门。 3.3.4 尿素车间运行注意事项 1．尿素颗粒储仓内干燥风的使用 尿素颗粒宜储存在干燥阴凉的环境中，当环境温度高，将加剧尿素颗粒的吸湿潮解。由于本厂所处地理位置特殊，会有环境中相对湿度很高的情况发生，尿素颗粒在环境温度35℃、空气相对湿度70％时，就会发生吸湿。虽然尿素颗粒储仓是相对密闭的，但也会对其储存有不利影响，所以尿素颗粒储仓需要保温、密闭，杜绝有向储仓、中间仓、斗提等设备中漏雨、漏水现象的发生。尿素颗粒储存时，应在任何情况下使仓内相对湿度小于80%，在环境相对高或空气相对湿度大时，向储仓内通入干燥压缩空气，通入的压缩空气品质要求至少一半经过空气净化干燥装置的杂用空气。 2．溶解系统尿素溶液的利用 饱和的尿素溶液在温度降低后，将有尿素析出结晶，造成管道的堵塞。在运行中应将尿素溶液加热到有一定的过热度，并减少尿素溶液管道温降。 尿素溶解系统是批量制生产，每次连续生产后，应将溶解系统的残留溶液放空。本次设计中，考虑到上述方案造成溶液的浪费，将其调整为：在溶解箱通向溶液储罐的电动阀前作为注入点，向溶解系统注入冲洗水，分别开/关混合泵进口阀和溶解系统再循环电动阀，使各管路均得到冲洗，并反冲至溶解箱，管道及溶解箱内的溶液浓度降低到40％，其结晶温度即可降低到10℃，在大多数环境温度下，就可以保证尿素溶液不发生结晶。溶解箱通向溶液储罐的电动阀后至溶液储罐管段，采用低点放空，集中后回收至溶解罐，此方案将大大提高残液的回收利用率，并减少残液向尿素车间地坑的排放，减少污染。 4．运行控制 4.1 运行调整的主要任务 4.1.1在主机正常运行的情况下，满足机组脱硝的需要。 4.1.2保证脱硝装置安全运行。 4.1.3精心调整，保证各参数在最佳工况下运行，降低各种消耗。 4.1.4保证尿素溶液品质符合要求。 4.1.5保证机组NOX和氨逃逸率在规定范围内。 4.2 脱硝主要运行调整 4.2.1 尿素溶液储罐液位调整 运行人员应注意监视尿素溶液储罐液位，必要时改手动调节，防止液位过高溢流。 4.2.2 尿素溶解罐、尿素溶液储罐浓度调整 4.2.2.1通过调节尿素溶解罐的尿素颗粒的流量来控制尿素溶解罐的浓度，运行人员应及时发现尿素溶解密度的报警及其它异常情况，并做相应处理。 4.2.2.2如果SCR出口烟气NOX含量过高，应检查尿素喷枪流量和尿素浓度，并检查SCR烟气入口NOX浓度的变化，并其异常情况。 4.2.2.3运行中应对各尿素溶液密度计进行校验。 4.2.3 热解炉喷氨流量调整 4.2.3.1 通过设定尿素喷枪最小流量和NOX的设定或给定需氨量来控制需氨量SCR烟气出口NOX含量在允许范围内； 4.2.3.2 运行中注意监视氨逃逸、喷氨流量、温度、压力以及烟气出、入口NOX的变化，及时调节需氨量的数值。 4.2.3.3运行中注意监视热解炉的运行状况。 4.2.4 尿素溶解罐、尿素溶液储罐温度调整 运行人员应注意监视尿素溶解罐、尿素溶液储罐温度，如有异常及时检查蒸汽加热系统。 4.2.5尿素颗粒储仓料位的调整 运行人员应注意监视尿素颗粒储仓料位，及时补充尿素颗粒。 4.3 SCR系统运行中应特别注意控制以下几方面的问题： 4.3.1保证催化剂活性。 脱硝反应器的核心是脱硝催化剂。它分为蜂窝式和板式两种结构类型,其比表面积为500～1000m2/m3,在它的内表面上分布着由TiO2、WO3或V2O5等组成的活性中心。随着脱硝装置的运行,催化剂会逐渐老化。引起老化的原因主要有:活性中心中毒，活性中心中和，活性成分晶型的改变，以及催化剂的腐蚀、磨损、通道与微孔的堵塞等。因而，必须定时检测每层催化剂前后烟气中NOx的浓度和氨氮比(NH3/NOx)，以及取催化剂样品进行实验室测试确定各层催化剂的活性与老化程度，以确保脱硝装置的正常运行。 4.3.2保证合适的反应温度。 不同的催化剂具有自己不同的适宜温度区间。有资料表明，某种催化还原脱硝的反应温度区间为320～400℃，当反应温度低于300℃，在催化剂上出现了无益的副反应。氨分子很少与NOx反应，而是与SO3和H2O反应生成(NH4) 2SO4或NH4HSO4，它们附着在催化剂表面，引起污染积灰并堵塞催化剂的通道与微孔，从而降低了催化剂的活性。另外，这种催化剂不允许温度高于450℃，因为通过结构检测发现，高温下催化剂的结构发生了变化，导致催化剂通道与微孔的减少，催化剂损坏失活，且温度越高催化剂失活速度越快。另外，还有资料表明，温度过高会使NH3转化为NOx。 根据催化剂的适宜温度范围，SCR可分为高温工艺、中温工艺和低温工艺，其温度分别为： 高温SCR工艺：345～590℃ 中温SCR工艺：260～380℃ 低温SCR工艺：80～300℃ 4.3.3保证适当的氨气输入量。 对NH3的输入量的调节必须既能保证NOx的脱除效率，又能保证较低的氨逸出量。由于烟气经过空气预热器温度迅速下降, 多余的NH3会与烟气中的SO2和SO3等反应形成铵盐，导致烟道积灰与腐蚀。另外，NH3吸附在烟气飞尘中，会影响电除尘器所捕获粉煤灰的再利用价值，氨泄露到大气中又会对大气造成新的污染，故氨的流出量一般要求控制在3ppm以下。 5. 运行维护注意事项 5.1 总的注意事项 5.1.1运行人员必须巡视运行中的设备以预防设备故障，注意各运行参数并与设计值比较，发现偏差及时查明原因。要做好数据的记录以积累经验。 5.1.2 脱销系统内的备用设备必须保证其处于备用状态，运行设备故障后能正常启动。 5.1.3尿素系统或设备长时间停用后必须进行水冲洗。 5.2 系统运行中的检查和维护 5.2.1运行中应保持脱销系统的清洁性，对管道的泄漏、固体的沉积、管道结垢及管道污染等现象及时检查，发现后应进行联系检修消除并进行清理。 5.2.2杜绝没有必需的润滑剂而启动转动设备，运行后应常检查润滑油位，注意设备的压力、振动、噪音、温度及严密性。 5.2.3转动设备的冷却 （1）对电动马达、风机等设备的空冷状况经常检查以防过热超温。 （2）所有泵和风机的马达、轴承温度的检查； 5.2.4应定期检查泵的机械密封无渗漏。 5.2.5应经常检查罐体、管道及其法兰、人孔等处的泄漏情况，及时处理。 5.2.6搅拌器启动前，必须使溶液浸过搅拌器叶片，避免叶片损坏，或增加轴承的磨损。 5.2.7离心泵启动前液罐必须有足够的液位，其入口阀应全开。若滤网被其它杂物堵塞，应停止该泵运行并清理滤网。不允许泵出口阀长时间处于关闭状态。 5.2.8尿素溶液管道有可能因环境温度低凝固。在冬季应适当提高尿素溶液储罐温度。尿素溶液系统长时间停用应将管道内的尿素溶液放净。 5.3反应器 锅炉启动后应监视反应器的温升速度，冷态启动时不应超过5℃/min。同时，氨气的投入也对温度有要求，反应器的设计工作温度应在允许范围内，只能承受5小时以内最高450℃短期烟气冲击，因此如启动温升过快或温度超过400℃时应及时要求锅炉调节燃烧。 喷氨后应注意监视反应器入口的氨气浓度情况，氨气浓度不应大于5%，在DCS中按最大喷氨量计算出了最小稀释风量，运行中应监视热一次风量的变化，当接近最小风量时系统会报警，此时应及时检查热一次风及热解炉系统是否存异常，如热一次风量低于最小风量，热解炉系统将保护停止。 5.4 蒸汽吹灰器 在有人进入反应器检修时应关闭吹灰蒸汽总门，并将吹灰器操作锁定，避免吹灰器动作伤害检修人员听力。