中国华电工程(集团)有限公司
白音华金山发电有限公司2×600MW机组烟气脱硝工程 SCR区运行与维护手册
图4-2:SCR法高尘布置示意图
图4-3:SCR法脱硝装置布置示意图
4.2 SCR法工艺系统
本工程以液氨作为还原剂,其工艺系统主要包括脱硝反应系统、液氨储存供应系统和废气排放系统等,其主要工艺系统流程图见图4-4。
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运氨槽车卸料压缩机储氨罐蒸汽/热水氨气蒸发器氨气缓冲器稀释空气锅炉省煤器氨/空气混合器氨气稀释罐废水池废水泵污水处理厂吹灰器SCR入口烟道SCR反应器锅炉空预器除尘、脱硫烟囱
图4-4:SCR法主要工艺系统流程图
SCR区详细的系统流程见P&ID : CHEC.EP-272-0S-02-J0101;
CHEC.EP-272-0S-02-J0102;
4.2.1脱硝反应系统
烟气从锅炉省煤器出来后通过SCR反应室入口烟道进入SCR反应室,在SCR反应室入口烟道上设置有氨气喷射栅格(AIG),将氨/空气混合气体均匀的喷射到SCR反应室入口烟道中,使喷入的氨气能与烟气中的NOx充分混合,为了保证烟气能垂直的通过SCR反应室床层,在烟道转弯处均设置有烟气导流板,烟气通过导流板后均匀分布并流过催化剂层,在催化剂的作用下,NH3与NOx发生还原反应,生成无二次污染的N2和H2O,随烟气流经锅炉空预器、除尘器、脱硫装置后,进入烟囱排放。 4.2.2 液氨供应系统
从氨区输送过来的氨气与稀释空气在氨/空气混合器中混合均匀后,通过喷氨格栅注入SCR反应室入口烟道中。 4.3 SCR区脱硝系统组成
整个SCR区脱硝系统主要由以下部分组成:催化剂、反应器、烟道和氨存储和供应系统等。每一部分作用及特征在以下的章节中分别描述。
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4.3.1催化剂
本工程二台机组同步脱硝,每台机组2个反应器,每个反应器安装两层催化剂每个反应器设置2+1层催化剂,每层布置110个模块,共计440个催化剂模块。 其他有关催化剂的运输、安装、运行、维护等问题详见催化剂厂家的催化剂使用手册
4.3.2 SCR反应器及烟道
SCR反应器及烟道的布置是根据电厂提供的锅炉尾部布置图及相关条件进行设计。
4.3.2.1 SCR反应器
本脱硝系统采用一个垂直布置的反应器,反应器的截面为19.24mx10.96m,高13.75m。反应器内设计三层催化剂安装空间,首次安装两层催化剂,备用层用于已装两层催化剂活性不能满足要求时安装。
催化剂模块通过电动葫芦提升到反应器所需层平台上,并通过每层的催化剂安装门进入反应器,催化剂在反应器内的移动通过手动推车和手动葫芦进行。
在每层催化剂上方均安装了一排声波吹灰器,用于保持催化剂的清洁。预留催化剂层也提供了一层吹灰器到现场,暂不安装,直到预留层安装时才安装此层吹灰器。
在SCR反应器侧面均设置了人孔门,用于检查人员周期性的对催化剂巡检。 SCR反应器中,催化剂层间的压力差可以测量及并传输到电厂DCS中连续监视。
在反应器入口烟道上,布置了灰斗,用于收集烟气中大颗粒的飞灰。 4.3.2.2烟道系统
烟道主要是用来连接省煤器出口及反应器入口及反应器出口到空预器入口的装置。
a. 烟气流动分布
烟气系统设计中,根据流场模型计算及试验结果,布置了导流板,用于使烟道中的压力降到较低水平。 b. 喷氨格栅
喷氨格栅(简称AIG),布置在每个反应器入口竖直烟道中,由29根管道,
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采用前后2排,前排15根、后排14根布置。氨/空气混合气体通过AIG管道及喷嘴,喷入到烟道中。喷入的氨量可进行分区域控制。
每根喷氨管及喷嘴前设置有一块防磨板,用于保护管子和喷嘴。防磨板同时也起到了使烟气与氨气充分混合的效果。 c. 测量仪表
SCR入口的NOx、O2含量通过分析仪来监视。NOx、O2分析仪读此数据信号传输到电厂DCS上显示,并参与脱硝系统计算与控制。
在每个反应器入口烟道上,布置了3个热电偶,用于监测入口烟道的温度。 SCR出口烟道上布置有NOx、O2分析仪。NOx、O2分析仪数据信号传输到电厂DCS上显示,并参与脱硝系统计算与控制。
4.3.3氨流量控制系统
氨流量控制启停和锅炉运行状况有关,在DCS中,根据锅炉负荷计算出NH3/NOx摩尔比作为调节氨喷射量的参考值。为保证系统安全有效的运行,氨喷射系统至少与下列条件连锁:
1). 引风机运行状态;
2). 稀释风机运行状态及风量; 3). 入口烟气温度; 4). 锅炉运行状态(MFT); 5). 锅炉负荷。
稀释风机的运行维护方案详见《稀释风机使用手册》。 4.3.4 吹灰系统
每一层催化剂上方均安装六套声波吹灰器(预留层暂不安装)。两层声波吹灰器安装在首次安装的两层催化剂上方。声波吹灰器以从锅炉房输送来的压缩空气为介质,用于吹扫催化剂表面及角落的灰尘。
声波吹灰器的启停顺序可在DCS中设定,也可以远程操作某个吹灰器的启停。
每台炉分4组运行,每组6台吹灰器同时运行,每组运行10秒,每台炉吹灰器运行时间40秒,中间不分段连续运行! 一个循环后吹灰器停顿10分钟,再次循环运行!
此部分具体的运行维护方案详见《声波吹灰器运行维护手册》。
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4.3.5 NOx监视系统
每个反应器入、出口烟道都设置一套Nox监测系统用于测量烟气中NOx含量,NOx含量送至DCS用于NH3/NOx摩尔比的设定和参考氨喷射量调节。 4.4 SCR系统运行温度限制
最低连续335℃ 运行温度 此温度为SCR入口最低连续运行温度(335℃为“L”报警温度,330℃ 为“LL”报警温度,到此温度时会立即停止喷氨)。 为连续安全运行,SCR烟温应低于此指示温度。如果超过此温度,催化剂性能会有所下降。 SCR反应器连续承受运行温度450℃不小于5小时,而不产生任何损坏。 最高连续420℃ 运行温度 由于电厂燃烧煤质会有变化,煤质中的硫含量对催化剂的影响较大,也影响到脱硝运行的最低温度,故为保证脱硝系统安全运行,保护催化剂及下游设备,建议电厂在以上温度范围内时,投运脱硝系统。
如煤质变化较大,请参考图4-5 SCR系统运行温度图表,变更最低脱硝运行温度。
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