三河二期脱硝系统调试大纲.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流三河二期脱硝系统调试大纲.精品文档.国华三河发电厂二期#3、4炉扩建工程烟气脱硝系统调试大纲华北电力科学研究院有限责任公司2006年12月目 录1 前言 2 调试大纲编制依据 3 脱硝系统设备概况及特点 4 脱硝系统调试的组织与分工 5 脱硝系统调试所具备的条件 6 脱硝系统调试范围、项目及程序 7 脱硝系统调试质量检验标准 8 安全注意事项 9 启动试运程序计划1、前言三河发电厂地处北京周边,电厂厂址位于河北省三河市燕郊镇,地处燕郊经济技术开发区东侧。燕郊镇与北京的通州区隔潮白河相望,厂址西距通州区17km、北京市区37.5km,东距三河市
2、17km。一期工程已安装2台350MW凝汽式汽轮发电机组,#1、#2机组分别于1999年12月、2000年4月投产。二期工程将安装2台300MW供热机组,烟气脱硫脱硝,烟塔合一,计划将于2007年10月、12月投产发电。电厂为了减少对北京市和当地的环境影响,向北京市提供清洁能源,建设绿色环保电厂,三河电厂将在二期建设烟气脱硝装置,降低NOX排放量。本脱硝工程作为三河电厂二期扩建工程2300MW整体工程的1个子系统,与主体工程同步施工,同步投产。本脱硝工程设计方案采用选择性催化还原法(SCR)进行烟气脱硝。调试是保证脱硝系统能安全、可靠、经济、文明地投入生产,形成生产能力,发挥投资效益的关键性程
3、序。调试工作遵循的基本原则和指导方针是:确立安全第一的工作方针,脱硝系统试运中的一切工作必须在确保人身及设备安全的原则下进行;严格按“启规”及“实施细则”、“验标”、“安规”、“标准”等规程、规章制度和工作程序进行启动试运和验收工作。进度服从安全、服从质量。为了指导国华三河电厂3号和4号机组烟气脱硝系统的调试工作、提高调试的质量、合理控制工期,协调各方面工作,使调试顺利高质量的完成,特编制国华三河电厂#3、4号机组烟气脱硝系统技改工程烟气脱硫系统调试大纲本调试大纲是国华三河发电厂3号和4号机组烟气脱硝系统(以下简称脱硝系统)启动调试过程中的技术指导性、综合性文件。本大纲规定了脱硝系统启动调试各
4、个阶段调试的组织机构、总体部署、各个设备系统调试基本内容、整套启动阶段综合性调试项目及程序。本调试大纲是针对脱硝系统调试而编制的,脱硝系统相关分系统措施分别编写提供。调试大纲经讨论修改报请上级单位及有关领导审批后开始执行,调试大纲在实施中如果因工期、安装、设备质量及参数更改、图纸资料变更、制造厂家再提供最终资料、图纸版本,需讨论后经试运指挥部批准可进行补充及修改。调试期间的调试工作由华北电力科学研究院有限责任公司、国华三河电厂及电力建设公司负责实施,脱硝工程公司(技术支持:外方)、催化剂公司(技术支持:外方)、监理公司、北京国电华北电力工程公司等配合完成。2、调试大纲编制依据调试大纲编制工作主
5、要依据下列文件及标准:电建1996159号,火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程(1996年版)原华北电力集团公司贯彻火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程(1996年版)的实施细则和管理制度汇编建质199640号,火电工程启动调试工作规定电力部建质1996111号火电工程调整试运质量检验及评定标准国电电源2001218号火电机组达标投产考核标准(2001年版)电力生产安全工作规定电力安全工作规程(热力和机械部分)DL/T799.1799.7-2002电力行业环境监测技术规范 GB/T 16157-1996固体污染物源排汽中颗粒物测定与气态污染物采样方法 HJ/T75-2001火电厂烟气
6、排放连续监测技术规范 GB13223-2003火电厂大气污染物排放标准 DL/T582-2004锅炉启动调试导则 DL/T5190.4-2004电力建设施工及验收技术规范 设备制造厂目前提供图纸、设备安装和使用说明书。北京国电华北电力工程公司及脱硝、催化剂公司(技术支持:外方)提供相关的文件、图纸、设计说明等。设备供货合同及供货合同中规定的国际及国家标准。国华三河电厂与脱硝工程公司签署的脱硝系统技术合同。上述国家、地方、行业颁布的标准、规程、规范均应是现行有效版本,如以上版本更新,采用最新版本。本调试大纲正式批准后,北京国电华北电力工程公司、脱硝、催化剂公司(技术支持:外方)、设备制造厂提供的
7、与调试有关资料、图纸、运行有关定值等如有变更,应经过各方讨论确定后进行相应修改。3、脱硝系统设备概况及特点本脱硝工程采用的是选择性催化还原脱硝工艺(SCR)。脱硝装置的烟道及反应器位于锅炉省煤器后空预器前,氨喷射格栅放置在SCR反应器上游的位置。烟气在锅炉出口处被平均分成两路,每路烟气并行进入一个垂直布置的SCR反应器里,即每台锅炉配有两个反应器,在反应器里烟气向下流过均流板、催化剂层,随后进入回转式空气预热器、静电除尘器、引风机和FGD,最后通过烟囱排入大气。SCR方法是一种以NH3作为还原剂将烟道中的NOX分解成无害的N2和H2O的干法脱硝方法。反应的基本原理是:4NO + 4NH3 +
8、O2 4N2+ 6H2O6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2ONO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O氨是通过NH3喷射格栅注入到烟道与烟气混合的,然后进入反应器,通过催化剂层,与NOX发生反应。SCR系统安装在锅炉省煤器后空预器前,通过上述反应减少烟气中的NOX的浓度。脱硝系统有如下工艺特点;3.1脱硝反应系统脱硝反应系统由触媒反应器、氨喷雾系统、空气供应系统所组成。3.1.1 烟气系统 SCR反应器位于锅炉省煤器出口烟气管线的下游,氨气均匀混合后通过分布籍导阀和烟气共同进入反应器入口。烟气经过烟气脱硝过程后经空气预热器热回收后进入静电除尘器。3.1.2 SCR反应器 反
9、应器采用固定床平行通道型式,只采用单层,另外预留一层作为未来触媒,脱硝效率低于需要值时安装使用,此作用乃为增强脱硝效率并延长有效触媒的寿命。 反应器为自立钢结构型式,它含有对部机壳和内部触媒支撑结构能承受内部压力、地震负荷、灰尘负荷、触媒负荷和热应力等。机壳外部施以绝缘包裹,支撑所有所有荷重,并提供风管气密。触媒底部安装气密装置,防止未处理过的烟气泄漏。触媒通过反应器外的触媒籍载器从侧门放入反应器内。3.1.3 SCR触媒 SCR系统所采用的触媒型式为平板式,其特点如下:高活化性及寿命长;低压力降;紧密性、刚性且容易处理。触媒内部基本单元为触媒元件、触媒单位及触媒区块三种。每一种触媒单位含许多
10、触媒元件所组成。触媒元件主要是不锈钢板为主体,再镀上一层二氧化钛(TiO2)或五氧化二钒(V2O5)作为触媒活化元素。不锈钢板在镀二氧化钛前需进行处理成为多孔性材料,烟气平行流过触媒元件使压力降到最低。组装触媒元件成为一个触媒单位,多个触媒单位组装成触媒区块。烟气脱硝触媒由三层触媒单位所组成触媒区块,二层运行一层备用。3.1.4 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两者充分混合,再将此混合物导入氨气分配总管内。氨/空气喷雾系统含供应函箱、喷雾管格子和喷嘴等。每一供应函箱安装一个节流阀及节流孔板,可使氨/空气混合物在喷雾管格子达到均匀分布。手动节流阀的设定是靠烟气风管的取样
11、所获得的NH3/NOX的摩尔比来调整。氨喷雾管位于触媒上游烟气风管内。氨喷雾管里含有喷雾管和雾化喷嘴。氨/空气混合物喷射配合NOX浓度分布靠雾化喷嘴来调整。 3.1.5 SCR控制系统 每台机组的烟气脱硝反应系统的控制都在本PLC系统上实现。SCR烟气脱硝控制系统利用固定的NH3/NOX摩尔比来提供所需要的氨气流量,进口NOX浓度和烟气流量的乘积产生NOX流量信号,此信号乘上所需NH3/NOX摩尔比就是基本氨气流量信号,根据烟气脱硝反应的化学反应式,一摩尔氨和一摩尔NOX进行反应。SCR控制系统根据计算出的的氨气流需求信号去定位氨气流控制阀,实现对脱硝的自动控制。通过在不同负荷下的对氨气流的调
12、整,找到最佳的喷氨量。3.2 液氨储存及供应系统 液氨储存和供应系统包括液氨卸料压缩机、液氨储槽、液氨蒸发槽、氨气缓冲槽及氨气稀释槽、废水泵、废水池等,此套系统提供氨气供脱硝反应使用。液氨的供应由液氨槽车运送,利用液氨卸料压缩机将液氨由槽车输入液氨储槽内,储槽输出的液氨于液氨蒸发槽内蒸发为氨气,经氨气缓冲槽送达脱硝系统。氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气稀释槽中,经水的吸收排入废水池,再经由废水泵送至废水处理厂处理。液氨储存和供应系统的控制在PLC上实现。3.2.1卸料压缩机 卸料压缩机为往复式压缩机,压缩机抽取液氨储槽中的氨气,经压缩后将槽车的液氨推挤入液氨槽车中。3.2.2 液氨储槽 六台机
13、组脱硝共设计三个储槽,一个液氨储槽的存储容量为 m3。一个液氨槽可供应一套SCR机组脱硝反应所需氨气一周。储槽上安装有超流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀做为储槽液氨泄漏保护所用。储槽还装有温度计、压力表液位计和相应的变送器将信号送至PLC控制系统.当储槽内温度或压力高时报警。储槽四周安装有工业水喷淋管线及喷嘴,当储槽槽体温度过高时自动淋水装置启动,对槽体自动喷淋减温。3.2.3液氨蒸发槽 液氨蒸发槽为螺旋管式。管内为液氨管外为温水浴,以蒸气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。蒸气流量受蒸发槽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PLC上报警显
14、示。蒸发槽上装有压力控制阀将氨气压力控制,当出口压力达到设定值时,则切断液氨进料。在氨气出口管线上也装有温度检测器,当温度低于10时切断液氨进料,使氨气至缓冲槽维持适当温度及压力,蒸发槽也装有安全阀,可防止设备压力异常过高。3.2.4氨气缓冲槽 从蒸发槽蒸发的氨气流进入氨气缓冲槽,通过调压阀减压,再通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统。缓冲槽的作用即在稳定氨气的供应,避免受蒸发槽操作不稳定所影响。缓冲槽上也有安全阀可保护设备。3.2.5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,稀释槽设计连续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汇集后从稀释槽低部进入,通过
15、分散管将氨气分散入稀释槽水中,利用大量水来吸收安全阀排放的氨气。3.2.6 氨气泄漏检测器 液氨储存及供应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过高时,在机组控制室会发出警报,操作人员采取必要的措施,以防止氨气泄漏的异常情况发生。电厂液氨储存及供应系统设在远离机组的位置,并采取措施与周围系统隔离。3.2.7系统排放 液氨储存和供应系统的氨排放管路为一个封闭系统,将经由氨气稀释槽吸收成氨废水后排放至废水池,再经由废水泵送至废水处理站。3.2.8 氮气吹扫 液氨储存及供应系统保持系统的严密性防止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
16、问题。基于此方面的考虑本系统的卸料压缩机、液氨储槽、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分别要进行严格的系统严密性检查和氮气吹扫,防止氨气泄漏和与系统中残余的空气混合造成危险。3.2.9液氨储存和供应控制系统 液氨储存和供应控制由系统的PLC上实现。所有设备的启停、顺控、连锁保护等都可从系统的PLC上软实现,设备及有关阀门启停开关还可通过MCC盘柜硬手操。对液氨储存和供应系统故障信号实现中控室报警光字牌显示。此系统所有的监测数据都可以在CRT上监视,系统连续采集和处理反映液氨储存和供应系统运行工况的重要测点信号,如储槽、温水槽、缓冲槽的温度、压力
17、、液位显示、报警和控制,氨气检测器的检测和报警等。4 脱硝系统调试组织及分工结合本期脱硝系统的特点,在调试工作开始前,成立相应的调试组织机构,进行分工,以便保证调试顺利进行,使脱硝系统安全、稳定、高效投入生产。本工程调试涉及的单位有华北电力科学研究院有限责任公司、电建公司、国华三河发电厂、北京国电华北电力工程公司、监理公司、脱硝公司(技术支持:外方)等。有关调试过程中的组织结构见华北电力科学研究院有限责任公司编写的大港发电厂机组启动调试大纲中有关内容。作为调试单位华北电力科学研究院有限责任公司在现场设立调试项目部。 参与脱硝系统调试的各单位的主要职责:4.1调试单位(华北电力科学研究院有限责任
18、公司)4.1.1 成立调试项目部,调总责任制。脱硝系统与机组调试统一协调,并设一个脱硝专业组,主要职责是:负责本专业具体的调试工作,包括:编写措施、方案,提交报告,专业调试指挥,解决专业问题,为决策提供建议和方案。汇报调试情况,接受协调指挥,提出检验签证申请,参加验收签证等,其它专业职责及工作由调总确定。在调试期间其它专业的配合、协调及组织由调试项目部调总负责。4.1.2 对脱硝系统调试负主要技术责任,负责编写调试方案、脱硝分系统试运及整套试运的方案和措施,主要有以下几方面措施在其系统调试前编写完成:l 脱硝反应系统调试措施l 液氨储存及供应系统调试措施l 脱硝系统整套启动调试措施 以上各措施
19、根据调试具体工作情况进行合并及单独编写。4.1.3 全面检查脱硝系统的完整性和合理性;组织指挥并完成整套试运全过程中的调试工作。4.1.4 在分系统及整套启动调试中进行调试时间的计划、安排。4.1.5 在脱硝整套启动调试过程中作为调试的技术总负责,对其它单位承担的调试工作质量予以把关,参加其它调试单位编写的调试方案和措施讨论。4.1.6 负责所承担的分系统调试和整套系统调试工作;提出试运中技术问题的解决方案并协助解决。4.1.7 确认各个阶段系统试运行条件和完成情况。协助组织专业会议。确认调试的技术数据和参数。4.1.8负责对合同范围内的脱硝系统性能、调试质量进行监督、指导和控制。4.1.9
20、对合同范围外的设备系统的调试工作提出技术建议。4.1.10 提交分系统及整套启动调试报告,负责所有调试资料的编制和出版等。4.1.11 组织并填写分系统和整套启动调试检验验收签证文件,填写质量文件,提出验收严整申请,参加验收签证工作。4.2 安装单位(电建公司)4.2.1负责脱硝系统设备单体调试,包括仪器仪表校验,编写有关的调试措施。4.2.2 设备单体调试相关文件的填写、签证和移交。4.2.3 配合脱硝各个分系统和整套启动调试工作。4.2.4 试运期间的消缺、设备维护和检查及运行记录,参加审查其它分包商编写的调试方案和措施。4.2.5 确认各个系统的试运行条件和完成情况。填写质量文件,提出验
21、收签证申请,参加验收签证工作。4.2.6 负责分系统试运前的临时措施的制定和实施。配合调试单位、生产单位及其它分包商在调试期间的工作。4.2.7 负责调试期间的临时管道的安装和恢复。4.3生产单位(三河发电厂)4.3.1 调试和试运期间的物资准备,包括消耗性材料和化学药品的准备。4.3.2 组织试验室人员配合调试的运行、物化分析工作,提供分析报告。4.3.3 负责做好运行设备系统与调试设备系统之间的隔离和临时连接措施。4.3.4 负责运行、检修、试验人员的配备、培训、上岗,共同参加调试工作。4.3.5 提供调试期间所需要的各种调试记录表格、操作票、工作票,调试期间应记录的运行表格、运行日志的填
22、写。4.3.6 协调生产单位各个部门与调试工作的关系和联系。负责组织和协调与生产及公用系统设备之间的启停运行和状态调整。4.3.7 调试期间设备、系统的检查和运行操作、运行调整。4.3.8 对运行中发现的问题及事故提出处理意见或建议。4.3.9 负责验收移交工作,移交生产后全面负责脱硝设备和系统的运行及管理工作,保证各项指标达到要求。根据要求做好资料工作。4.4合同商(脱硝公司技术支持:外方)4.4.1 负责各个分合同商的协调管理,参加调试会议。4.4.2 供货设备厂调试期间的调试协调工作。4.4.3性能试验测点位置确定。4.4.4 在调试期间,执行合同规定的条款,团结协作,服从指挥,配合建设
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