2022年SCR烟气脱硝工程氨区系统的调试分析研究.docx

封面作者： PanHongliang仅供个人学习SCR 烟气脱硝工程氨区系统的调试讨论王兴隆（山东电力建设其次工程公司，济南工业北路297 号， 250100）摘要： 由于在国内 SCR烟气脱硝工程不是许多 , 所以SCR烟气脱硝工程的调试能借鉴的体会几乎没有 , SCR烟气脱硝工程的调试在国内是一个新的课题,本文笔者重点总结了甘肃兰州某 330MW机组烟气脱硝工程氨区系统的调试体会,具体介绍了SCR烟气脱硝工程氨区系统的调试过程及 SCR烟气脱硝工程原理 ,分析了氨区系统调试需要留意的问题，期望能为大家以后的脱硝施工有所帮忙；关键词： SCR烟气脱硝工程氨区系统调试脱硝工程原理1、引言我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，原煤占能源消费总量的比例高达 70%左右，用于发电的煤炭约占煤炭总产量的40%；我国现有火电机组设备总体技术水平落后，性能与世界先进水平相比有较大差距，发电煤耗高；能源利用率低，进一步加剧了煤炭燃烧造成的气体排放及环境污染；因此以煤为主要能源的清洁煤发电技术在我国的推广具有重大的现实意义；我国煤燃烧所释放的SO2占全国总排放量的 87%， NOx占 67%，粉尘占 60%， CO2占 7l%，造成了严峻的环境污染和生态破坏，所以常规煤燃烧设备的污染问题始终是我国环境污染治理的重点；为掌握燃煤电厂NOx 的排放, 国家环保总局在 2003 年 12 月发布了进一步修订的 GB 13223 - 2003 火电厂大气污染物排放标准；该标准规定, 不同时段的火电厂实行NOx 最高答应排放浓度；从 2004 年 7 月开头, 对 NOx 的排放征收0.60元/ kg的排污费；基于上述两点, 今后将会有更多的电厂实行一些降低 NOx 排放的措施 , 以达到国家的排放标准 , 同时削减 NOx 的排污费；SCR烟气脱硝工程是近几年国内燃煤发电厂开头上的新工程，目前国内电厂气脱硝工程也主要以 SCR脱硝为主；由于在国内 SCR烟气脱硝工程不是许多 , 所以SCR烟气脱硝工程的调试能借鉴的体会几乎没有 , SCR烟气脱硝工程的调试在国内是一个新的课题,本文笔者重点总结了甘肃兰州某 330 MW机组烟气脱硝工程氨区系统的调试体会 ,具体介绍SCR烟气脱硝工程氨区系统的调试过程 ,分析了氨区系统调试需要留意的问题；SCR烟气脱硝工程的调试分为氨区系统的调试和SCR反应系统的调试 , 本文重点介绍SCR烟气脱硝工程氨区系统的调试 ,氨区系统的调试又分为液氨储备及卸料系统的调试和液氨蒸发系统的调试；2、SCR烟气脱硝工程简要介绍挑选性催化仍原法（SCR）脱硝技术是指在催化剂的作用下，仍原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的NOx； 挑选性是指仍原剂 NH3 和烟气中的 NOx 发生仍原反应，而不与烟气中的氧气发生 反应；化学反应原理4NO + 4N H3 + O24N2 + 6 H2 O6NO2 + 8N H3 7N2 + 12 H2 O原烟气NH 3H 2 O净烟气NOxH 2 ON 2NH 3NOxCatalystSCRN 2NH 3H 2 ONOxN 2NH 3脱硝反应过程示例图SCR 工艺流程：仍原剂氨 用罐装卡车运输，以液体形状储存于氨罐中； 液态氨在注入 SCR 系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化；气化的氨和稀释空气混合，通过喷氨格栅喷入 SCR 反应器上游的烟气中；充分混合后的仍原剂和烟气在 SCR 反应器中催化剂的作用下发生反应，去除NOx；锅炉省煤器脱硝DeNOx空预器电除尘脱硫烟囱送风机氮氧化物监视器锅炉负载信号稀释风机FIC液氨储槽液氨蒸发槽混合器液氨缓冲槽SCR 工艺流程图3、氨区设备简要介绍 以甘肃兰州某 330 MW机组烟气脱硝工程为例 液氨用罐装卡车运输，以液体形状储存于氨储罐中；液态氨在注入SCR 系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化，并经过缓冲罐稳压后供应反应器脱硝使用，这部分工作都是在氨储存制备供应系统内完成的；氨区设备主要由卸料压缩机、液氨储罐、液氨蒸发槽、氨气缓冲槽及氨输送管道等，并备有氮气吹扫系统；3.1 卸料压缩机设计两套卸料压缩机，一用一备；卸料压缩机抽取液氨储罐中的氨气，经压缩后将槽车的液氨推挤入液氨储罐中；在挑选压缩机排气量时，考虑液氨储罐内液氨的饱和气压，液氨卸车流量，液氨管道阻力及卸氨时气候温度等；3.2 液氨储罐储罐的总容量设计应能满意 2 台锅炉 BMCR 工况、在设计条件下、每天运行 20 小时、连续运行 10 天的消耗量；采纳 2 台液氨储罐；储罐上安装有流量阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀等，并装有温度计、压力表、液位计、液位变送器等；储槽有防太阳辐射的遮阳盖，四周安装有工业水喷淋管线及喷嘴，当储罐本体温度过高时，自动启动淋水装置降温；储罐排风孔经密闭系统通到稀释槽，对氨气进行吸取以降低氨气味的发散；3.3 液氨蒸发槽设计 2 套液氨蒸发槽，液氨蒸发槽按在 BMCR 工况下 2× 100容量设计；液氨蒸发所需要的热量采纳蒸汽加热来供应热量；蒸发槽上装有压力掌握阀将氨气压力掌握在肯定范畴，当出口压力过高时，切断液氨进料；在氨气出口管线上装有温度测量装置，当温度过低时切断液氨，使氨气至缓冲槽维护适当温度及压力；蒸发槽也装有安全阀，以防止设备压力反常过高；3.4 氨气缓冲槽与液氨蒸发槽相对应，设计2 套氨气缓冲槽，与液氨蒸发槽组成2 套制氨系统；每一套组成一个单元为两台锅炉供氨，供氨系统一运一备；从蒸发槽来的氨气进入氨气缓冲槽，通过调压阀减压到肯定压力，再通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统；氨气缓冲槽能为SCR 系统稳固供氨气，且能防止蒸发槽操作不稳固所带来的影响；每套缓冲槽也设置有安全阀爱护；3.5 氨气稀释槽氨区设置一个氨气稀释槽，设有槽顶淋水和槽侧进水，水槽液位由满溢流管掌握；液氨储存及供应系统各处排出的氨气由管线聚集，从稀释槽底部进 入，通过分散管将氨气分散引入稀释槽水中，利用大量水来吸取安全阀排放的氨气；槽顶通风管出口的最大氨浓度小于2L/L ，以防止氨气味的发散；3.6 废水池和泵在氨制备区设有排水系统，使液氨储存和供应系统的氨排放管路为一个封闭系统，氨气被稀释槽内的水吸取后排放至废水池，再经由废水泵送到酸碱池去中和；4、 氨区系统的调试4.1 液氨储备及卸料系统的调试4.1.1 卸料压缩机的试运把卸料压缩机的进口管路和出口管路对空，检查卸料压缩机具备启动条件后，就地启动卸料压缩机进行 8小时试运，试运其间具体记录卸料压缩机的振动、温度等参数；在卸料压缩机试运终止后，联合热工人员对卸料压缩机的远方信号进行联调；4.1.2 水压试验4.1.2.1 氨储罐、蒸发槽、缓冲槽单体设备因设备厂家出厂前做过水压试验，此次不在进行，只对管线、阀门等进行水压试验，依据国家标准相关规定，试验压力为设计压力的 1.5 倍；4.1.2.2 利用水压试验的机会往液氨罐充水时 , 对液氨罐的液位进行实际校验 , 确保液位指示正确，报警指示正确无误；4.1.3 系统管路的吹扫试压终止后，排尽试压余水；用仪用气源加入液氨储罐内，压力加至 0.6MPa,吹扫时应连续补压；吹扫必需用大气量连续吹扫, 反复吹除 , 直到吹除口无黑点为至；吹扫工作要按程序分段进行吹除，由于程序比较复达，具体在这不再介绍；4.1.4 系统的严密性试验气密性试验先用仪用气源加压，后用压缩机加压2.16MPa；气密性试验加压分西个阶段进行，分为 0.1MPa，0.5MPa，1.0MPa， 2.16MPa；检查方法用浓肥皂水涂刷各密封点和焊点，无气泡冒出；加压至2.16MPa后，保压 24小时，前 2小时压力下降要小于 0.03MPa，后22小时压力下降要小于 0.02MPa为合格；气密性试验必需得到有关部门认可；气密性试验终止后，放尽系统内的压力；4.1.5 废水泵的试运废水泵的试运与一般泵的试运一样，在这就不再介绍；4.1.6 卸料前置换气体无水氨和空气混合浓度在 16%25%（V/V），简单发生爆炸，因此在卸氨前要对卸氨管路和储备罐进行置换；置换方法可采纳抽真空法；4.1.7 卸氨操作利用卸料压缩机，把液氨卸进储备罐，卸料原理主要如下：用卸料压缩机提高槽车内压力，使槽车内压力高于储备罐压力，利用压差将槽车内的液氨压入储备罐；4.1.8 储备罐之间液氨置换利用卸料压缩机，可以把液氨从一个储备罐倒换至另外一个储备罐，这个主要用于储备罐有紧急情形把液氨转移至另一个储备罐时使用；4.1.9 喷淋系统的试验模拟液氨储备罐压力高或者温度高或者任何一个氨气泄露检测装置到达报警上限，液氨储备系统的喷淋水应当能自动打开；4.2 液氨蒸发系统调试4.2.1 稀释风机的调试就地启动稀释风机进行 8小时试运，试运其间具体记录稀释风机的振动、温度等参数 , 在稀释风机试运终止后，联合热工人员对稀释风机的远方信号进行联调；4.2.2 系统管路的吹扫和储备罐的清洗用仪用气源对氨管路进行吹扫，反复吹除, 直到吹除口无黑点为至；往液氨蒸发槽充水 , 对液氨蒸发槽的液位计进行实际校验 , 确保液位正确 , 报警指示正确无误；4.2.3 系统的严密性试验用压缩机加压至 2.16MPa，用浓肥皂水涂刷各密封点和焊点，无气泡冒出为止；4.2.4 液氨蒸发系统的操作液氨是靠自身的压力从储备罐输送到液氨蒸发槽，液氨在蒸发槽中被蒸汽加热成气氨进入到氨气缓冲槽内；液氨蒸发及喷射系统管路进氨前利用氮气置换空气；氨系统在首次通入氨气或者检修后再次通入氨气前，需要通入氮气置换液氨蒸发槽、氨气缓冲槽及管道内的空气；包括液氨储备罐至液氨蒸发槽管道的充氮气置换，氨气缓冲槽入口管道的充氮气置换，氨气缓冲槽出口管道的充氮气置换，氨 / 空气混合气入口充氮气置换，由于比较复达，具体置换步骤不再详说；4.2.5 经过蒸发槽的蒸发及喷射操作步骤及氨气供应的正常中断次序因不同的脱硝设计而不同，在这不再详说；4.2.6 喷淋系统的试验模拟液氨蒸发区域的任何一个氨气泄露检测装置到达报警上限，液氨储备系统的喷淋水应当能自动打开；5、氨区调试过程中应留意的问题氨区调试需要留意以下几方面的问题5.1 由于氨是一种亲水化合物 ,因此氨区设备管道进行水压试验时 ,要确保系统中的水能够完全排洁净 ,对不能排洁净水的设备 ,考虑不参加水压试验 , 为保证水能够完全排洁净 ,系统中的水排放终止后 ,再用压缩空气把系统中残留的水 吹扫洁净；5.2 由于氨气和空气混合后的体积分数为 16 %25 %时易引燃爆炸 ,所以首次进氨前必需按照要求把系统中的空气利用氮气置换到氧的体积分数为1 %2 %； 进氨时先通入气态氨气 ,检查系统无泄漏后再启动卸料压缩机通入液氨；卸氨终止后依据要求把相关卸氨管道利用氮气吹扫洁净；5.3 由于氨是一种危急的有腐蚀性的化学品, 因此调试人员在调试过程中要充分熟识氨气和液氨的特性 ,熟识接触到氨后的相关事故抢救方法；另外现场调试必需配备必要的防护用品及便携式的氨气泄漏检测仪；5.4 氨区管道焊接肯定要严格依据要求进行, 对DN50以下的管道全部采纳氩弧焊接方式，管径 DN 50以上的管道，全部采纳氩弧焊打底电焊盖面工艺；5.5 安装终止后需对管线进行水压试验，切不行对压缩机组进行水压试验，压缩机内肯定不答应进水；水压试验后，仍应对新装管线、阀门及压缩机进行气密性试验，检查有无泄漏，合格后排空再以氮气对压缩机及新安装的管线进行置换，置换时，带压的氮气应从四通阀下法兰进入压缩机；6、终止语由于我国不断加强环保的治理，信任在不久的将来，我国的大部分燃煤电 厂上脱硝工程的越来越多，期望笔者对SCR脱硝工程氨区系统调试讨论对以后大家的施工供应一点参考；参考文献：【1】 范剑峰，吴以凡，贾宝荣等 . 火电厂挑选性催化仍原脱硝技术的可行性讨论J. 化工时代 .2005.7（ 19）； 作者简介 王兴隆（ 1975 年） ,男，助工， 2021 年大唐西固电厂 SCR脱硝安装调试工程技术负责人；版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理；版权为潘宏亮个人全部This article includes some parts, including text, pictures, and design. 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