电厂SCR反应器系统调试方案文档格式.docx
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SCR脱硝系统主要包括:
SCR反应器、氨气栅格喷雾系统、氨气混合器、声波吹灰器、稀释风机几个部分组成。
1.2脱硝系统设备
表1设计数据表
项目
单位
数据(湿基)
设计煤种
校核煤种
省煤器出口烟气成分(过量空气系数为1.2)
CO2
Vol%
13.41
O2
3.0
N2
68.12
SO2
0.05
H2O
15.42
锅炉不同负荷时的省煤器出口烟气量和温度
BMCR
省煤器出口湿烟气量
(设计煤种)Nm3/h
((设计(设计煤种)m3/h
1068330
(校核煤种)Nm3/h
1074079
省煤器出口烟气温度
(设计煤种)℃
410
(校核煤种)℃
表2锅炉BMCR工况脱硝系统入口烟气中污染物成分(标准状态,湿基,实际含氧量)
项目
设计煤质/校核煤质
烟尘浓度
g/Nm3
27.1/34
(标态,湿基,实际O2)
NOx
mg/Nm3
350
(标态,干基,6%O2)
1.3性能保证值
在下列条件下,脱硝装置在附加层催化剂投运前,NOx脱除率不小于75%。
氨的逃逸率不大于3ppm。
SO2/SO3转化率小于1%。
锅炉50%THA~100%BMCR负荷。
脱硝系统入口烟气中NOx含量350mg/Nm3。
2编制依据
2.1《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程(1996年版)》电建[1996]159号,
2.2《火电工程启动调试工作规定》建质[1996]40号
2.3《火电工程调整试运质量检验及评定标准》电力部建质[1996]111号《电力生产安全工作规定》
2.4《电力安全工作规程(热力和机械部分)》
2.5《电力行业环境监测技术规范》DL/T799.1~799.7-2002
2.6《固体污染物源排汽中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T16157-1996
2.7《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》HJT75-2007
2.8《固定污染源烟气排放连续监测技术要求及检测方法》HJT76-2007
2.9《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003
2.10《石油化工企业设计防火规范》GB50160-1992
2.11《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警技术规范》SH3063-1999
2.12《压力容器安全设计监察规程》ZBFGH23-1999
2.13《可燃气体检测报警器使用规范》SY6503-2000
2.14《燃煤烟气脱硝技术装备》GB(T)21509-2008
2.15脱硝厂家提供的《大连甘井子热电厂新建2×
300MW机组脱硝装置初步设计说明书》和《大连甘井子热电厂新建2×
300MW机组锅炉设备烟气脱硝装置技术规范书》等资料。
3冷态调试前应具备的条件
3.1脱硝辅助系统应具备的条件
3.1仪用压缩空气系统具备投入条件,压力大于0.5MPa。
3.2辅助蒸汽系统具备投入条件,满足汽压0.8~1.1MPa,汽温200℃。
3.3准备充足的工艺水作为冲洗管路及启动时充满各个箱、罐等用水。
3.4脱硫系统所需照明、通讯设施齐全,步道平台安全可靠,符合《电业安全工作规程》中有关规定。
3.5脱硝系统各个箱、罐内部安装及防腐施工完毕,经检验合格,内部杂物清理干净。
所有管道安装完毕,经检验合格,内部杂物清理干净。
3.6脱硝系统废水排放系统的地沟道防腐施工完毕,经检验合格,清理干净无杂物。
3.7脱硝系统所需的喷淋装置、蒸汽加热管道具备投入条件。
3.8脱硝系统设备及外围设备安装完毕,需要防腐的各个设备、管道防腐层施工完毕,经验收合格,要符合设计要求。
3.9脱硝系统厂用带电工作完成,具备调试条件。
3.10脱硝系统DCS和PLC控制已调试完毕:
DCS和PLC硬件检查完毕
DCS和PLC内部网络检查完毕
DCS和PLC软件安装并运行正常
脱硝系统运行组态逻辑检查
DCS和PLC对驱动设备可操作
系统启动所需监视、联锁、报警、保护信号进入DCS和PLC。
3.11脱硝系统各个设备、管道、箱、罐、挡板、阀门等标识(名称、标码)牌齐全。
3.12调试期间为了控制系统稳定运行,主控室工程师站空调运行,保持室内温度满足控制设备的使用条件。
3.13脱硝系统以下设备试运转完成:
卸料压缩机、液氨供应泵、废水、氨气检测器。
3.14化学分析实验室所需仪器设备齐全,并可进行脱硝系统试验分析工作。
3.15调试期间准备所需的试验仪器设备,设备上仪器仪表校验合格。
3.16脱硝系统热态调试时锅炉尽量燃用设计煤种。
3.17液氨存储和蒸发系统区域的氮气吹扫可以正常投入运行,氮气储备充足。
3.18合格的运行人员上岗,保安人员值班,现场设风向标、正压自给式呼吸器、洗眼器和淋浴等防护用品及设施。
3.19脱硝系统相关重要设备的制造厂家技术人员到场配合调试工作,并确认设备状态。
4SCR反应器系统的调试项目
稀释风机的试转
声波吹灰器调试和试运
SCR反应系统的空气流场测量
喷氨栅格流量均布性试验
SCR反应器投入试验
SCR反应器退出试验
SCR系统的首次投入
喷氨栅格调试
NH3/NOx摩尔比变化测试
烟气测量代表点的确定
SCR系统的热态调整
5SCR反应器及其系统冷态调试程序
SCR内部催化剂层分2层、一层上部为预留层。
每层布置声波吹灰器。
测装置主要包括:
脱硝进口烟道NOx、含氧量、温度、氨气流量、稀释风机流量、催化剂压差、出口烟道含氧量、出口氨气、出口烟道NOx等。
5.1SCR系统冷态调试项目
5.1.1SCR反应器内部检查
SCR内部安装完毕后,对系统内部的喷氨格栅及喷嘴、气流分布、整流装置、混合器等进行检查,确保内部无杂物堵塞;
安装正确符合设计要求。
5.1.2SCR反应系统烟气仪表的静态调试
对SCR出口的NOx、氨气分析仪、氨气漏泄检查仪、氧量分析仪、烟气流量、烟气含尘量等进行静态标定,保证指示准确。
5.1.3稀释风机试转
(1)稀释风机电机绝缘合格后,点动试验电机方向正确。
(2)电机方向正确后,拆下1~2个注氨栅格手动门前法兰进行系统吹扫,同时检查系统的严密性。
(3)检查注氨喷嘴是否有堵塞现象。
5.1.4吹灰器系统的冷态调试
(1)吹灰器就地进退试验
(2)吹灰器顺控试验
5.1.5SCR反应器系统的冷态试验
(1)SCR反应器冷态通风试验
启动空气预热器、引风机、送风机、一次风机、维持在80%的通风量,记录此时的SCR反应器进出口压差是否达到设计值,检查喷氨喷嘴是否堵塞。
(2)喷氨栅格流量均匀性调整
启动稀释风机,调整左右两侧烟道SCR反应器入口两侧各12个手动门,使每个喷氨栅格的流量一致。
在手动门全开时检查流量是否正常。
6SCR反应器系统整体热态启动前的检查项目
6.1SCR反应器系统热态投入前的检查项目
(1)反应器系统的保温、油漆已经安装结束,临时脚手架已经拆除。
(2)反应器及其前后烟道内部杂物已经清理干净,确认内部无人,关闭检查孔及人孔。
(3)反应器吹灰器冷态试运已经合格,已经送电备用。
(4)反应器出口烟气分析仪已经调试完毕,可以正常工作。
(5)反应器系统相关监测仪表已经校验合格,投运正常,CRT参数显示准确。
(6)检查SO2和NOx含量在规定的范围内。
(7)烟气温度在315~420℃的范围。
(8)烟气流量在50%以上的大负荷范围。
6.2液氨存储及供应系统的检查
(1)液氨存储系统已经存储足够的液氨,存储的液位不能超过规定的液位高度;
一般储备7天的液氨用量。
(2)泄料压缩机各部分润滑良好,安全设施齐全,可以随时启动进行正常卸氨;
(3)氨气漏泄检测装置工作正常,高报警值已设定好;
(4)氨气吸收槽已经注好水,水位满足要求;
(5)废水池的废水泵试运合格,可以正常投用;
(6)液氨泄料和存储系统的相关仪表已校验合格,已正确投用,显示准确。
6.3喷氨系统启动前的检查项目
(1)系统内的所有阀门已经送电、送气,开关位置正确,反馈正确。
(2)液氨蒸发器调试完毕,可以投入。
(3)氨气缓冲罐调试完毕,可以投入。
(4)喷氨系统氨气流量计已校验合格,电源已送,工作正常。
(5)喷氨栅格的手动调节阀在冷态时已经预调整好,开始位置正确。
(6)稀释风机试运合格,转动部分润滑良好,绝缘合格,电源正常,随锅炉一起启动。
(7)确认SCR系统相关的热控设备已经送电,工作正常。
6.4脱硝系统启动前的其它检查项目
(1)脱硝系统热态调试时锅炉尽量燃用设计煤种。
(2)化学分析实验室所需仪器设备齐全,并可进行脱硝系统试验分析工作。
(3)调试期间准备所需的试验仪器设备,设备上仪器仪表校验合格。
(4)CEMS监测系统已经按设计要求投运。
7SCR反应器系统热态启动调试步骤
调试流程如下:
电气系统投入运行→热工保护及联锁投入→SCR区系统启动
→脱硝入口温度条件满足要求→氨区系统启动→喷氨手动阀粗调→氨流量控制回路调整→氨流量控制。
7.1SCR区系统启动:
(1)启动稀释风机,记录此时的压差作为以后判断催化剂是否堵塞积灰的对比。
(2)打开左、右侧氨气关断阀。
(3)关闭左、右侧氨气注入调节阀。
7.2调整辅助蒸汽参,投入液氨蒸发系统。
7.3SCR系统喷氨系统初投入。
(1)SCR入口温度达到310-420℃之间,10分钟后具备喷氨条件。
(2)打开氨气缓冲罐出口气动门,打开喷氨气动门、调节门。
调节左右氨气流量调节门为30%开度。
(3)将氨气供应至喷氨流量手动门前。
(4)再次检查烟气温度满足在10分钟以上,反应器出口NOx分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪工作正常、显示准确。
(5)手动开启氨气流量手动门,调整左右2侧氨气流量调节门,调平两侧氨气流量。
(6)首次喷氨,脱硝效率控制在30~50%。
(7)根据SCR出口NOx的浓度及氨气浓度,逐渐开大喷氨手动门开度,喷氨分析仪的浓度大于3ppm时,或者反应器出口NOx含量没有明显变化时,就要停止喷氨。
立即查找原因。
(8)脱硝效率稳定在30~50%后,全面检查各仪器是否工作准确正常。
如果测量不准确,需采用标准气体对仪器进行标定。
(9)检查氨气制备正常,参数稳定,能产生合格的氨气。
(10)各脱硝系统检查正常后,继续开大喷氨手动门,使得脱硝效率达到75%设计值。
(11)在脱硝效率达到设计值后,停止继续增加喷氨流量,稳定运行2小时后,手动缓慢关小喷氨流量手动调节门,将脱硝效率降低至50%。
(12)检查氨气流量调节阀的控制逻辑,将调节阀投入自动。
增加及减少反应器出口NOx浓度的控制目标,优化氨气流量调节阀的自动控制参数
7.4喷氨栅格的调试
SCR催化剂入口的烟气流速场是不均匀的,这样会导致催化剂出口NOx和NH3的浓度场很不均匀。
出现部分区域NOx含量很低而NH3逃逸量很大或部分区域NH3逃逸较少但NOx含量较高的情况,这会影响系统总体的脱硝效果。
为保证最小的氨逃逸率和良好的可控性,在反应器入口、出口烟道均布置了采样和测试孔,以便进行SCR反应器出口氨分布均匀性分布试验。
7.4.1氨喷射栅格调试需具备的条件为:
锅炉100%负荷、NOx/NH3=0.75mol/mol设计值。
7.4.2喷氨系统调试方法
测试SCR反应器出口NOx的分布,对喷氨隔栅各阀门进行调整以改变不同位置的喷氨量,从而实现反应器出口均匀的NOx和NH3的分布。
7.5NOx/NH3摩尔比变化的测试
进行NOx/NH3摩尔比的测试目的是为获得脱硝性能和NH3逃逸率的关系,以获得喷氨流量比率的相关数据,为日后生产提供依据。
需准备的仪器为:
NOx分析仪、氧气分析仪、氮氧分析仪。
7.6烟气测量代表点的确定
由于NOx及NH3分布不均匀,SCR反应器进出口NOx浓度、氨逃逸率等表计的永久性探头应进行标定,带调试测量后再确定。
7.7脱硫响应锅炉负荷变化的测试
喷氨流量控制系统调整、代表性测点已经确定,为脱硝自动控制提供条件。
氨流量控制投入后,将负荷从100%降低至30%后,当锅炉负荷快速变化时,脱硝系统应能快速响应。
8组织及分工
8.1业主单位负责协调设计、设备厂商、各承建单位、生产机组与建设机组的组织接口与服务;
参与试运工作、保障试运条件要求的供给;
组织试运中出现问题的研究与解决;
牵头组织试运条件的检查工作,设备安装及试运工作的质量验收;
8.2运行单位参与试运条件检查、安装试运质量验收及缺陷处理确认;
负责试运设备的运行操作、状态检查;
负责试运期间代管设备的运行管理;
参加试运值班;
8.3安装单位负责参加系统整套试运、试运值班;
配合调试单位开展试验工作;
负责临时设施的安装制作;
负责设备的安装、维护、检修、挂临时标识牌、负责制作管道标识、巡检及消缺工作。
8.4东北电力科学研究院责组织进行调试方案的实施;
负责运行调整技术指导,现场试运指挥与监督,系统启动及试验的技术交底;
参加各阶段试运工作,对试运技术问题提出处理意见或建议,配合其它调试单位开展工作;
8.5脱硝设备厂商按照合同要求进行现场服务和现场技术指导;
参加设备安装情况及首次试运条件的检查;
负责设备质量缺陷的处理;
参与各阶段试运;
8.6监理公司负责试运缺陷的管理;
负责组织试运条件的检查确认、设备安装和试运质量的验收和确认;
参加各阶段试运工作,参加试运值班。
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