脱硝调试培训教材.docx
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脱硝调试培训教材
脱硝调试及运行
一、氨的存储和供给系统
燃煤机组烟气脱硝工程采用选择性催化还原脱硝法(SCR)全烟气脱硝装置。
脱硝配置有一套氨贮存及供给系统,液氨从液氨槽车经卸料紧缩机送入液氨储罐,再通过蒸发器蒸发为氨气后通过氨缓冲槽和输送管道进入锅炉区,通过与空气均匀混合后由散布导阀进入SCR反映器,SCR反映器设置于空气预热器上游,氨气进入SCR反映器的上方,通过喷氨隔栅和烟气均匀散布混合,混合后,烟气通过反映器内触媒层进行还原反映,并完成脱硝进程,脱硝后的烟气再进入空气预热器继续进行热互换。
氨存储和供给系统主要设备包括:
液氨罐、氨蒸发器、气氨罐、氨紧缩机、过滤器、氨气泄漏检测器和油分离器及相应的管道和阀门。
此套系统提供氨气供脱硝反映利用。
液氨的供给由液氨槽车输送,利用液氨卸料紧缩机将液氨由槽车输入液氨储罐内,储罐输出的液氨于液氨蒸发器内蒸发为氨气,经氨气缓冲槽送达脱硝系统。
系统紧急排放的氨气则排放至氨气稀释槽中,经水的吸收排入废水池,再经由废水泵送至废水处置厂处置。
液氨贮存和供给系统的控制在主体机组的DCS上实现,当场也同时安装了MCC手操。
1.1氨存储和供给系统的主要设备
(1)卸料紧缩机
卸料紧缩机为往复式紧缩机,紧缩机抽取液氨罐中的气氨,压入槽车,将槽车中液氨推挤入液氨储罐中。
(2)液氨储罐
工程共设计储罐,液氨储罐可供给一套SCR机组脱销反映所需氨气量为一周。
储罐上安装有超流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀做为储罐液氨泄漏保护所用。
储罐还装有温度计、压力表、液位计测量信号并远传至主体机组DCS控制系统,便于运行人员监视,当储罐内温度或压力高时报警。
储罐周围安装有工业水喷淋管线及喷嘴,当储罐槽体温度太高时自动淋水装置启动,对槽体自动喷淋降温。
(3)液氨蒸发器
液氨蒸发器为螺旋管式。
管内为液氨管外为温水浴,以蒸汽直接喷入水中加热至40℃,再以温水将液氨汽化,并加热至常温。
蒸汽流量受蒸发器本身水浴温度控制调节。
当水的温度高过45℃时则切断蒸汽来源,并在控制室DCS有相应报警显示。
蒸发器上装有压力控制阀将氨气压力控制在设计范围内。
当出口压力达到高报警时,则切断液氨进料。
在氨气出口管线上装有温度检测器,当温度低于10℃时切断液氨进料,维持氨气至缓冲槽维持适当温度及压力。
蒸发器也装有安全阀,可避免设备压力太高。
(4)氨气缓冲槽
从蒸发器蒸发的氨气流进入氨气缓冲槽,通过调压阀减压至设计值时,再通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统。
缓冲罐的作用即稳固氨气的供给,避免受蒸发器操作不稳固因素的影响。
缓冲槽上也有安全阀可保护设备。
(5)氨气稀释槽
氨气稀释槽为立式水槽,水槽的液位由满溢流管线维持,稀释槽设计连结由槽顶淋水和槽侧进水。
液氨系统各排放处所排出的氨气由管线聚集后从稀释槽低部进入。
通过度散管将氨气分散至稀释槽水中,利用大量水来吸收安全阀排放的氨。
(6)氨气泄漏检测器
液氨贮存及供给系统周边设有六只氨气检测器,以检测氨气的泄漏,并显示大气中氨的浓度。
当检测器测得大气中氨浓度太高时,DCS系统会发出警报,提示运行人员采取必要的办法。
电厂液氨贮存及供给系统远离机组,并采取相应办法与周围环境隔离。
(7)系统排放
液氨贮存和供给系统的氨排放管路为一个封锁系统,将经由氨气稀释槽吸收的氨废水排放至废水池,再由废水泵送至废水处置站。
(8)氮气吹扫
液氨贮存及供给系统维持系统的周密性避免氨气的泄漏和氨气与空气的混合造成爆炸是最关键的安全问题。
基于此方面的考虑,本系统的卸料紧缩机、液氨储罐、氨气温水槽、氨气缓冲槽等都备有氮气吹扫管线。
在液氨卸料之前通过氮气吹扫管线对以上设备别离要进行严格的系统周密性检查和氮气吹扫,避免氨气泄漏和与系统中残余的空气混合造成危险。
(9)液氨贮存和供给控制系统
液氨贮存和供给控制由主体机组的DCS上实现。
所有设备的启停、顺控、连锁保护等都可从机组DCS上软实现,设备及有关阀门启停开关还可通过当场手操。
对液氨贮存和供给系统故障信号实现控制室报警光字牌显示。
此系统所有的监测数据都能够在CRT上监视。
系统持续收集和处置反映液氨贮存和供给系统运行工况的重要测点信号,如储罐、蒸发器、缓冲槽的温度、压力、液位显示、报警和控制,氨气检测器的检测和报警等。
1.2氨存储和供给系统的主要设备
烟气系统的主要设备见下表:
序号
设备名称
规格及型号
1.
氨压缩机
2.
液氨罐
3.
气液分离器
4.
集油器
5.
过滤器
6.
填料式油分离器
7.
氨蒸发器
8.
气氨罐
2.脱硝SCR系统
SCR反映器采用高尘布置方式,SCR布置于省煤器与空预器之间,省煤器出口300-400℃的烟气通过喷氨格栅及导流板和整流板后,在触媒的作用下,烟气中的NOx与气氨发生反映,脱除NOx后的烟气依次通过空气预热器、静电除尘器和脱硫系统后进入烟囱排入大气。
脱硝SCR系统主要包括SCR反映器、氨喷雾系统及空气供给系统。
其主要子系统和设备包括:
2.1SCR触媒
催化剂是SCR系统中的主要设备。
其成份组成、结构、寿命及相关参数直接影响SCR系统脱硝效率及运行状况。
本工程SCR选用的催化剂具有以下特点:
(1)有较高的NOx选择性;
(2)在较低的温度下和较宽的温度范围内,具有较高的催化活性;(3)具有较好的抗化学稳固性、热稳固性、机械稳固性;(4)费用较低。
运行进程中,催化剂因各类原因其中毒、老化,活性会逐渐降低,催化NOx还原效果变差。
当反映器出口烟气中氨的浓度升高到必然程度时,必需用催化剂的备品替换。
反映器采用固定床平行通道型式,采用两层,并预留一层位置,作为未来脱硝效率低于需要值时增装催化剂用,以此作为增强脱硝效率并延长有效触媒寿命的备用办法。
本着“精准、优化、个性化”的思想,其中第一层催化剂前端有耐磨层,减弱飞灰对催化剂的冲洗作用。
每一个反映器按三层计算,系统一共设计两个反映器,平行布置。
SCR反映器主要技术参数:
设备型式:
投用层数:
触媒生产厂家:
触媒型式:
触媒运行温度:
反映器尺寸:
SCR总压损:
格栅前NOx浓度:
烟尘浓度:
氨逃逸率:
SO2/SO3转化率:
烟气速度:
氨/空气喷雾系统
氨和空气在混合器和管路内借流体动力原理将二者充分混合,再将混合物导人氨气分派总管内。
氨/空气喷雾系统包括供给箱、喷雾隔栅和喷嘴等。
每一供给箱安装一个节流阀及节流孔板,可使氨混合物在喷雾隔栅达到均匀散布。
手动节流阀的设定是靠烟气风管的取样所取得的氨氮的摩尔比来调整。
氨喷雾管位于触媒上游烟气风道内。
氨/空气混合物喷射配合NOX浓度散布靠雾化喷嘴来调整。
氨供给
蒸发槽蒸发的氨气流进入氨气缓冲槽,通过调压阀减压成设计值时,再通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统。
氨气流量的控制对于脱硝装置的效率和运行稳固性相当重要,其氨气流量可依温度和压力修正系数进行修正。
从烟气侧所取得的NOx实时流量,计算所需相应氨气流量。
控制器利用氨气流量控制所需氨气,使摩尔比维持固定值。
氨气供给管线上提供一个氨气紧急关断装置。
稀释空气供给
稀释空气对氨/空气混合器利用风门来手动操作,一旦空气量调整肯定后则空气流就不需随锅炉负荷而调整。
氨气和空气流设计稀释比为5%。
止回阀安装在氨气线上且在空气混合器的上游避免任何烟气回流。
SCR的吹灰和灰输送系统
为了避免由飞灰产生催化剂的堵塞,因此必需除去烟气中硬而直径较大飞灰颗粒,在SCR装置之前设置灰斗,当锅炉低负荷运行或检修吹灰时,搜集烟道中的飞灰。
始终维持烟道中的清洁状态。
在每一个SCR装置以后的出口烟道上设有灰斗,由于烟气通过SCR装置。
流速降低,烟气中的飞灰会在SCR装置内和SCR装置出口处沉积下来,部份自然落入灰斗中。
SCR设置有吹灰装置。
按照SCR装置的情形,及时进行吹扫,吹扫落入灰斗中的积灰
3.脱硝简易流程图:
4.氨存储和供给系统调试方式及步骤
调试预备:
(1)对照压力容器设计规范检查安装记录。
(2)对照设计图纸检查系统安装的正确性。
(3)对照设计图纸检查系统各阀门(包括安全阀)的安装位置和数量的正确性。
(4)检查热工仪表单体调校的记录。
(5)检查设备的单体试转记录。
(6)检查容器内应清洁无杂物。
(7)氨区管道通过吹扫,管道内应无杂物。
(8)氨存储和供给系统气密性实验和管道水压实验合格。
(9)氨区氨气测漏仪调试完毕。
(10)安全阀校验合格。
液氨槽车卸氨操作
氨管路的N2吹扫置换
(1)关闭液氨罐排空阀门、氨罐排尽阀门、液氨罐联络门,打开液氨罐至氨蒸发器出口手动阀门、液氨罐进氨手动阀门。
打开液氨罐进氨管道上阀门,通过进氨管道往液氨罐进水。
(2)待液氨罐满水后,停止进水,关闭液氨罐至氨蒸发器出口阀门,打开液氨罐至氨蒸发器出口气动阀门。
(3)关闭液氨罐进氨手动阀门和气动阀门,对液氨罐充N2,同时开打氨罐排尽阀门,维持液氨罐内压力以上,待液氨罐水排尽时,关闭氨罐排尽阀门。
(4)对另一液氨罐重复步骤1~4。
(5)打开液氨罐至氨蒸发器管道上阀门,维持液氨罐压力以上,同时打开氨蒸发器排空门,对每一个液氨罐至氨蒸发器管道充N2置换,重复三次后关闭氨蒸发器排空门。
(6)打开供氨管道至排放系统阀门、供氨管道至稀释风管手动门,对管道充N2,压力至时,缓慢开启供氨管道至稀释风管手动门、供氨管道至排放系统阀门,同时保证管道内压力为以上,重复三次。
对另两气氨罐重复此步骤。
(7)打开液氨罐充氨手动阀门、气动阀门,关闭阀门,充N2加压至后,开阀门,维持压力以上,10min后关闭。
(8)打开阀门,关闭阀门,压力至时,缓慢开启手动阀,排气5min后关闭。
(9)关闭过滤器底部手动阀,加压至,打开氨紧缩机出口阀门,松开紧缩机出口法兰,排气5min后恢复。
从头加压至,打开过滤器底部阀门,松开氨紧缩机入口法兰,排气5min后恢复。
(10)开启液氨罐联络门,气液分离器入口阀门,打开气液分离器底部排空门,维持压力以上,排气5min。
液氨卸料紧缩机启动检查
(1)卸料紧缩机为超级常运转设备,启动前必需检查,清理液氨过滤器,检查冷却水流量、润滑油量等。
(2)液氨槽车需水平停放,加以固定并接地,安全熄火,车前后约一车身长位置放置安全标示。
(3)卸料操作,应有专门安全人员现场督导,卸料操作期间操作人员不得离开现场。
卸氨
(1)对储氨罐至槽车相关阀门检查,以避免管路连接时发生泄漏。
(2)连接紧缩机出口端后段软管至槽车进气接头。
(3)连接氨罐液氨入口端上段软管至槽车液氨出口接头,连通后开启两软管及槽车端的隔离阀,检查连接是不是安全靠得住。
(4)气氨及液氨管路确认。
(5)联系集控室从DCS上打开液氨罐入口关断阀。
(6)启动卸料紧缩机。
(7)开启紧缩机入口隔离阀,待压力成立后,再开启出口隔离阀,利用差压将液氨从槽车压入氨罐。
(8)监视氨罐压力和温度是不是正常。
(9)槽车内液氨已卸完后,停紧缩机,3min后关闭氨罐液氨入口关断阀,关闭软管上端及槽车上隔离阀。
软管拆卸
先开启卸氨管路上的排放阀,将管内剩余液氨及氨气排放至稀释槽,再拆卸软管,并关闭相应管路上各手动隔离阀。
氨蒸发器的启动
氨蒸发器预热
(1)动工业水进水隔离阀,蒸发器内注入必然液位的工业水。
(2)开蒸汽调节阀前后隔离阀和蒸发器温度控制阀,系统稳固后蒸发器温度投自动。
液氨注入
(1)打开液氨罐出口关断阀和蒸发器液氨入口压力控制阀,使液氨注入蒸发器。
(2)手动打开蒸发器氨气出口阀,使氨气进入气氨罐。
(3)系统稳固后,气氨罐内压力设自动,液氨注入氨蒸发器的量按照气氨罐内压力调节。
氨气的供给
(1)打开氨区至炉侧手动隔离阀及炉前SCR手动隔离阀。
(2)检查气氨罐内压力和稀释风机流量是不是正常。
(3)开启炉前氨气关断阀,按照SCR入口NOX含量及锅炉负荷手动调节氨气流量调节阀进行喷氨。
(4)喷氨时应缓慢操作,以SCR出口NOX含量和NH3含量进行调节
5.氨的存储和供给系统主要联锁
液氨储罐A/B
自动:
开/关液氨储罐A/B入口气动阀
开/关液氨储罐A/B出口气动阀
手动:
开/关液氨储罐A/B入口气动阀
开/关液氨储罐A/B出口气动阀
报警:
液氨储罐A/B液位高/高高
液氨储罐A/B液位低/低低
液氨储罐A/B温度高/高高
液氨储罐A/B压力高/高高
启动条件:
液氨储罐A/B液位不低/不高
液氨储罐A/B温度不高
液氨储罐A/B压力不高
连锁:
液氨储罐A/B液位低,关出口门
液氨储罐A/B液位高,关入口门
SCR系统喷氨入口门已开(4个门任何一个)且液氨储罐A出口气动阀已关,开液氨储罐B出口气动阀。
SCR系统喷氨入口门已开(4个门任何一个)且液氨储罐B出口气动阀已关,开液氨储罐A出口气动阀。
氨紧缩机
自动:
启动/停止氨紧缩机
手动:
启动/停止氨紧缩机
指示:
氨紧缩机启动/停止状态
氨紧缩机远方/当场状态
液氨蒸发器A/B/C
自动:
开/关液氨蒸发器A/B/C入口门
液氨蒸发器A/B/C调节阀开度控制
液氨蒸发器A/B/C蒸汽调节阀开度控制
手动:
开/关液氨蒸发器A/B/C入口门
报警:
液氨蒸发器水位低
液氨蒸发器水温低
指示:
液氨蒸发器A/B/C入口门已开/已关
液氨蒸发器A/B/C调节阀阀位反馈
液氨蒸发器A/B/C蒸汽调节阀阀位反馈
启动条件:
水温>40℃时,允许开启蒸发器进氨气动门
连锁:
气氨储罐A/B/C压力高高,关液氨蒸发器A/B/C入口门
当气氨温度<10℃时,关闭液氨气动门
水温<3℃,关闭液氨气动门
水温>50℃时,关闭蒸发器进汽调节阀,
水温>55℃时,切换液氨供氨系统
气氨储罐A/B/C
自动:
开/关气氨储罐A/B/C出口气动门
手动:
开/关气氨储罐A/B/C出口气动门
指示:
气氨储罐A/B/C压力
气氨储罐A/B/C温度
气氨储罐A/B/C出口气动门已开/已关
报警:
气氨储罐A/B/C压力高/高高
液氨储罐喷水冷却设备控制
自动:
开/关液氨储罐A/B冷却喷水门
手动:
开/关液氨储罐A/B冷却喷水门
指示:
液氨储罐A/B冷却喷水门已开/已关
报警:
连锁:
液氨储罐A/B温度高,开液氨储罐A/B冷却喷水门
液氨储罐A/B压力高,开液氨储罐A/B冷却喷水门
供氨区域消防水喷水设备控制
自动:
开/关储罐区域消防水喷水门
开/关卸氨区域消防水喷水门
开/关蒸发区域消防水喷水门
手动:
开/关储罐区域消防水喷水门
开/关卸氨区域消防水喷水门
开/关蒸发区域消防水喷水门
指示:
消防水喷水门已开/已关
报警:
供氨系统氨泄漏报警A~F
连锁:
供氨系统氨泄漏报警A/B,开储罐区域消防水喷水门
供氨系统氨泄漏报警C/D,开卸氨区域消防水喷水门
供氨系统氨泄漏报警E/F,开蒸发区域消防水喷水门
反映器系统调试方式及步骤
调试预备:
(1)检查安装记录。
(2)对照设计图纸检查系统安装的正确性。
(3)对照设计图纸检查支吊架的安装位置和数量的正确性。
(4)检查热工仪表单体调校的记录。
(5)检查烟道内应清洁无杂物。
(6)氨介质管道已通过气密性实验合格。
稀释风机的调试
6.2.2调试前的检查
(1)风机及所有相关风道安装完毕。
(2)风机基础牢固,所有螺栓均已拧紧。
(3)检查稀释风机入口风门应开关灵活,指示正确。
(4)风机润滑油润滑正常。
(5)风机的各个测量参数准确。
6.2.3电机的单独试运
(1)拆下联轴器,测量电机绝缘合格。
(2)单独点动电机,电机转向应正确。
(3)2小时试运期间测量电机的温度、振动、电流,若发觉异样情形应当即停止试运,处置正常后方可继续试运。
6.2.4风机的试运
(1)联上联轴器,启动风机。
第一次启动当达到全速后用事故按钮停下,观察各部件有无异样现象及摩擦声音,当确认没有问题后方可正式试运。
(2)8小时试运期间按期检查轴承温度、电流、振动及出口压力等参数。
并做好记录,若发觉异样情形应当即停止试运,处置正常后方可继续试运。
6.2.5风机的联锁实验
(1)两台风机互为备用,一台风机故障跳闸时或稀释空气流量低报警时,自动联动第二台风机启动。
(2)稀释风机前风门关时,自动停运该稀释风机。
气氨供给系统的调试
6.3.1调试前的检查
(1)气氨调节阀已通过调试。
(2)检查气氨调节阀后前后隔离阀能周密关闭。
6.3.2气氨供给系统的联锁实验
(1)稀释风机故障停运,备用风机未在规按时刻内启动成功或风量低报警仍然存在时(延时),联锁关闭气氨调节阀后隔离阀。
(2)稀释风量低报警,备用风机未在规按时刻内启动成功或风量低报警仍然存在时(延时),联锁关闭气氨调节阀后隔离阀。
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