氨水脱硝系统整体运行手册.doc

山东京博控股股份有限公司恒丰分公司5号锅炉烟气脱硝改造工程脱硝系统整体运行手册 编制： 审核： 批准： 大唐环境产业集团股份有限公司2018年5月恒丰热电脱硝系统运行手册1 脱硝系统启动1.1 启动前的基本条件1.1.1 启动前的基本要求a) 系统各工序应完成并验收合格；b) 现场消防、交通道路畅通,照明充足；c) 氨水罐危险区应设置正式围栏、警告标志齐全；d) 防雷、防静电接地得到当地相关部门的测试，应有测试合格记录；e) 消防系统应验收合格，投入正常；f) 氨水的储存与使用应取得当地安全监察部门的危险化学品储存和使用证；g) 防护用品、急救药品应准备到位；h) 通讯设施应齐全；i) 上岗人员资质审查合格，证件齐全；j) 操作票应通过审批；k) 应急预案通过审批，并经过演练。1.1.2 启动前的试验 试验包括：a) 电缆连续性试验；b) 动力电缆和仪用电缆的绝缘电阻试验（测电缆绝缘时，断开仪表间的电缆）；c) 氨气、仪用气的泄漏试验；d) 转动设备开关电气试验应完成；e) 各种联锁、保护、程控、报警值设置应完成；f) 气动阀门或挡板远方开、关，传动试验应完成；g) 仪器仪表校验应合格，投入正常，包括烟气分析仪（NOx、02、NH3、CO 如有）、流量、压力和温度变送器、控制系统的回路指令控制器、就地压力、温度和流量指示器。开始喷氨的前一天，将烟气分析仪投入运行。1.1.3 启动前的检查启动前，应对氨水储存与废气吸收系统、氨水气化系统、稀释风机系统、吹灰器、SCR烟气系统进行全面检查，保证各系统符合启动相关要求。主要检查内容有：1.1.3.1 氨水储存与废气吸收系统检查氨水储存与废气吸收系统检查包括：a) 氨水罐区系统电气系统投入应正常；b) 仪表电源应正常；c) 仪用空气压力应达到系统运行要求；d) 消防水系统、消防报警应投入正常；e) 氨水罐区氨水罐、废气吸收罐区域的氨气泄漏检测装置报警值设定完毕，工作应正常；f) 废气吸收系统应具备投入条件；g) 压力、温度、液位、流量等测量装置应完好，并投入；h) 检查确认系统连锁保护应100%投入；i) 检查确认防护用品、急救用品应准备到位；j) 紧急措施、应急预案稳妥，并经过演练；k) 安全阀一次门及其他阀门应在正确位置；1.1.3.2 氨水气化系统检查氨水气化系统检查包括：a) 氨水气化器内部应清洁，人孔封闭完好；b) 压力、温度、液位、等测量装置应完好，并投入；c) 加热蒸汽应具备投入条件；d) 氨水储罐应具备供氨条件；e) 呼吸阀一次阀门及其他阀门应处于正确位置；f) 设备周围应清洁，无积水及其他杂物。1.1.3.3 稀释风机系统检查稀释风机系统检查内容包括：a) 稀释风管道内部应清洁；b) 喷氨隔栅完好，喷嘴齐全、无堵塞；c) 压力、压差、温度、流量等测量装置应完好，并投入；d) 设备周围清洁，无积水、积油及其他杂物；e) 稀释风机润滑油应正常，且具备启动条件；f) 系统阀门应处于工作位置。1.1.3.4 声波吹灰系统检查声波吹灰系统检查内容包括：a) 压缩空气管道吹扫应干净，符合规范要求；b) 压力测量装置应完好，并投入；c) 吹灰器声色应正常，工作压力调整完毕；d) 设备周围清洁，无积水、积油及其他杂物； e) 吹灰器安装位置与平台距离应合理,无碰撞；f) 吹灰器控制系统应完好,且具备投入条件；1.1.3.5 SCR反应器系统检查SCR反应器系统检查内容包括：a) 稀释风机、烟道膨胀节、吹灰器应完好，具备投入条件；b) 喷氨隔栅喷嘴应齐全、完好、无堵塞；c) 催化剂及密封系统安装检查应合格；d) 导流板、整流器、混合器应完好；e) 吹灰器音色正常；f) 烟道内部、催化剂应清洁，无杂物；g) 烟道应无腐蚀泄漏，膨胀节连接牢固、无破损；人孔门、检查孔关闭严密；h) 差压、压力、温度等热工仪表应完好，投入正常；i) 氨泄漏报警系统应投入正常；j) 仪用空气系统应具备投入条件；k) 锅炉运行正常，温度应符合脱硝要求。1.1.4 转动设备的试转1.1.4.1 试转条件新安装和经过检修后的转动设备，在试转前，应进行各项检查，且具备下述条件：a) 现场清洁，照明充足；b) 联轴器、皮带联接应良好，保护罩完整，地脚螺拴无松动；c) 轴承油位应正常，油质合格；采用强制润滑时，润滑油系统油压、油温应符合制造厂规定；d) 电动机接地线良好，绝缘合格，事故按钮应完整；e) 阀门传动试验应合格；f) 仪表、联锁、保护、控制和报警装置应正常投入。1.1.4.2 转动设备试转转动设备试转合格应符合下列要求：a) 旋转方向正确； b) 无异声、摩擦和撞击；c) 轴承温度应符合制造厂规定。若无规定时，滚动轴承温度应不超过80，滑动轴承温度不超过70；d) 轴承振动值应符合国家行业标准和制造厂规定。e) 无漏油、积灰、漏浆、漏风、漏水等现象。1.1.5 废气吸收罐的冲洗和上水 废气吸收罐的冲洗步骤：a) 打开废气吸收罐底部排水阀，打开废气吸收罐补水阀，向废气吸收罐进水；b) 冲洗干净后，关闭底部排水阀，将废气吸收罐补水阀投入自动。1.1.6 氨系统置换氨系统置换包括：a) 被置换的设备、管道等应与系统进行可靠隔绝；b) 置换前应制定置换方案，绘制置换流程图，根据置换和被置换介质密度不同，合理选择置换介质入口、被置换介质排出口及取样部位，防止出现死角；c) 置换要求用水作为置换介质时，应要保证设备内注满水，且在设备顶部最高处溢流口有水溢出，并持续一段时间，严禁注水未满。按置换流程图规定的取样点取样分析应达到合格。1.2 系统启动步骤系统启动步骤如下：a) 氨系统废气吸收罐及管线充水应完成；b) 启动废液泵进行自循环；c) 氨水输入氨水储罐；d) 先开启稀释风机，再开启氨混合器的气氨入口阀门；e) 开启氨水气化器的加热系统；f) 手动开启氨水罐的出口阀门；g) 启动氨水输送泵h) 缓慢开启氨水汽化器进口氨水调节阀，达到预计液位后，手动进行调整；i) 根据分析仪检测的浓度，调整相应参数。1.3 进氨水操作进氨水操作包括:a) 氨区废气吸收系统应投入自动；b) 氨区氨泄漏报警系统应投入自动；c) 按照操作票对系统阀门状态进行应确认，阀门处于正确位置；d) 微开氨水总进口阀，检查无泄漏后，缓慢打开；e) 当氨水储罐压力接近100Kpa时应减缓进氨水流量；f) 氨水液位4.5米后，关闭进口总阀1.4 氨水气化系统启动氨水气化系统启动包括：a) 向氨水气化器加蒸汽；b) 氨水气化器加入氨水；c) 加热气化器的蒸汽应调整为稳定汽化器内氨水液位的温度，液位正常后投入自动；1.5 稀释风机启动稀释风机系统启动包括：a) 将系统阀门应置于正确位置；b) 启动稀释风机；1.6 吹灰器启动吹灰器启动包括：a) 杂用空气已送至吹灰器；b) 投入吹灰控制系统，启动吹灰。1.7 SCR反应器投入SCR反应器投入包括：a) 核实烟气分析仪已投入运行；b) 启动吹灰系统；c) 启动氨水输送系统；d) 将氨水流量控制器切换到“手动”模式，关闭氨流量控制阀。e) 启动锅炉，观察烟气温度和燃烧工况。f) 启动稀释风机，开始供应足够的稀释空气；g) 如果以下条件满足，手动调节氨水调节阀：l 进口烟气温度大于催化剂最低运行温度；l 氨设备和所有仪表都准备好投入运行。h) 达到喷氨温度后，启动氨水汽化系统、喷氨系统，逐渐提高喷氨量和脱硝效率，防止氨逃逸率超标；i) 通过手动调节流量控制阀，为氨/空气混合器供应氨气，并将氨/空气混合气通向氨喷射格栅。（在氨喷入烟气前，氨/空气分配支管上的节流阀应处于全开状态）；j) 增加氨流量以达到设定的脱硝率，然后将氨流量控制器切换到“自动”模式；k) 确认SCR系统运行稳定；l) 至少纪录如下数据：1) 氨水供应的数据（储罐液位）；2) 氨水流量；3) SCR反应器进出口NOx浓度；4) SCR反应器进出口O2浓度；5) SCR反应器进出口烟气温度；6) 锅炉负荷。2 运行调整2.1 运行调整的主要原则在烟气脱硝装置正常运行的条件下，为尽可能提高脱硝性能，并确保运行安全，满足GB13223规定和当地环保部门的要求，SCR脱硝系统需要进行调整。脱硝装置运行调整应遵循以下主要原则：a) 脱硝装置相关的所有设备与管路系统正常稳定投入运行，所有监测参数准确可靠；b) 脱硝装置投运所需的条件满足工艺设计范围；c) 脱硝装置的运行调整服从于机组负荷的变化，且宜在机组负荷稳定运行的条件下进行调整；d) 脱硝装置的运行调整宜采取顺序渐进方式，避免出现较大的波动。2.2 氨水气化系统主要运行调整内容2.2.1 氨水气化器的运行调整目的是产生合适压力和流量的氨气，相应的调整项目主要包括液位、加热蒸汽流量等。2.2.2 当氨水气化器采用蒸汽加热时，容器内的氨水液位要保证在一个范围内，不应出现大范围波动，这样蒸发后的水蒸气及氨气量才会随着氨水的进入量变化。2.2.3 氨水气化器正常运行过程中，通过调节加热蒸汽的流量来控制加热媒介的温度，氨水气化器出口处氨气及水蒸汽混合气体的温度要控制在120以上，且维持稳定才能保证水蒸气不出现凝结情况。当加热媒介温度过低时，应关小或切断蒸发器的液氨供应阀门；当加热媒介温度过高时，应关小蒸汽流量阀门。2.3 脱硝装置主要运行调整内容2.3.1 SCR装置运行过程中需进行调整的内容主要包括：运行烟气温度、氨喷射流量、稀释风流量、吹灰器吹灰频率等。2.3.2 运行烟气温度2.3.2.1. SCR喷氨最低连续运行温度通常为300，受锅炉燃煤硫含量及SCR入口NOx浓度影响而变化。在最低设计运行烟气温度下，喷入烟道内的NH3易与SO2反应生成硫酸铵盐，氨盐沉积在催化剂中会引起催化剂失活，且大量没反应的氨气会造成空预器低温段严重积灰堵塞。2.3.2.2. 当SCR入口烟气温度低于最低设计烟气温度时，如果没有设计省煤器烟气旁路，则需要停止氨喷射。否则，在低温下喷氨短暂运行一段时间后，应根据催化剂供货商的要求，尽快提高机组负荷，通过高温烟气来消除硫酸铵盐的影响。2.3.2.3. SCR入口烟气温度大于420时，容易引起催化剂烧结，降低脱硝性能。通常，锅炉满负荷运行时的省煤器出口烟气温度小于400，SCR设计连续运行的最高温度在此基础上增加30。在脱硝系统运行中，还应注意烟气温度过高的问题。2.3.3 氨喷射流量2.3.3.1 注氨流量是通过锅炉负荷、炉膛出口NOx浓度及设定的SCR出口NOx的函数值作为主回路，并通过设定的出口NOx浓度与实际出口NOx浓度作为副回路来修正。2.3.3.2 当氨逃逸浓度过高，而SCR出口NOx浓度没有达到设定要求时，不要继续增大氨气的注入量，而应先减少氨气注入量，把氨逃逸浓度降低至允许的范围后，再查找氨逃逸高的原因，把氨逃逸率高的问题解决后，才能继续增大氨气注入量，以保持SCR出口NOx在期望的范围内。 2.3.3.3 喷氨流量的调节的前提是SCR反应器进出口的氮氧化物分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪工作正常，测量准确。如有问题，需及时处理。目前SCR出口分析仪并不准确，使用烟囱出口的NOx浓度来做调节，会存在一定偏差，调节效果偏差。2.3.4 稀释风流量2.3.4.1 稀释风流量通常是根据设计脱硝效率对应的最大喷氨量设定，以使氨空气混合物中的氨体积浓度小于5%。2.3.4.2 在氨/空气混合器内，氨与空气应混合均匀，并维持一定的压力。2.3.4.3 对于喷嘴型氨喷射系统，当停止氨喷射时，为避免氨喷嘴飞灰堵塞，应一直伴随锅炉运行而投运稀释风机。2.3.5 吹灰器吹灰频率2.3.5.1 在SCR注氨投运后，要注意监视反应器进出口压损的变化。若反应器的压损增加较快，与注氨前比较增加较多，此时要加强催化剂的吹灰。2.3.5.2 对于声波式吹灰器，通常每个吹灰器运行10s后，间隔30s后运行下一个吹灰器，所有的吹灰器采取不间断循环运行。2.4 脱硝系统运行中的检查维护2.4.1 检查通则2.4.1.1 转机各部、地脚螺栓、联轴器螺栓、保护罩等连接状态应满足负荷正常运行要求，测量及保护装置、工业电视监控装置齐全并投入运行。2.4.1.2 设备外观完整，部件和保温齐全，设备及周围应清洁、无积油、积水及其他杂物，照明充足，栏杆平台完整。2.4.1.3 各箱、罐的人孔、检查孔和排浆阀应严密关闭，各备用管法兰严密封闭。2.4.1.4 所有阀门、挡板开关灵活，无卡涩现象，位置指示正确。2.4.1.5 转机运行时，无撞击、摩擦等异声，电流表指示不超过额定值，电动机旋转方向正确。2.4.1.6 电动机电缆头及接线、接地线完好，连接牢固，轴承及电机测温装置完好并正确投入。2.4.1.7 事故按钮完好并加盖。2.4.2 泵2.4.2.1 泵的密封应严密，无漏浆及漏水现象。2.4.2.2 检查泵冲洗水阀、排放阀关闭严密，无漏水及漏浆现象。2.4.2.3 泵的出口压力正常，无压力剧烈波动现象，否则进口堵塞或汽化。2.4.2.4 泵的进口压力过大时，应及时调整箱罐的液位正常，以免泵过负荷，如果泵的进口压力低，应切换为备用泵运行，并对停运泵的入口进行冲洗，必要时通知检修处理。2.4.3 氨水储存与氨气制备系统2.4.3.1 检查氨水系统的周围，查看“严禁烟火”的牌子是否完好，各管路有无裂缝及联接部有否泄漏，有无异常振动，有无漏氨，集控氨检漏器无报警，就地无刺鼻的氨味。2.4.3.2 检查液氨储罐液位正常、罐内压力、温度正常。2.4.3.3 氨水汽化器、废气吸收罐完整无泄漏。2.4.3.4 废气吸收罐液位正常，废液泵投自动。2.4.3.5 检查氨流量控制阀的动作是否正常，氨流量控制阀前的压力表指示是否正常。2.4.3.6 检查蒸汽调节阀的状态是否正常，液位设定是否正确，有无泄露情况。2.4.3.7 检查氨流量计的状态是否正常，安装填料的部位等有无泄漏，指示是否正常。2.4.3.8 检查稀释空气配管的状态是否正常，指示是否正常，管路有无异常。2.4.3.9 检查注氨分配管的显示压力计指示是否正常，管路有无异常，有无氨的泄露。2.4.4 反应器系统2.4.4.1 反应器本体严密无漏烟，膨胀指示正常。2.4.4.2 声波吹灰器运行正常，压缩空气管道无漏气或堵塞现象。2.4.4.3 喷氨格栅处氨气系统无泄露。2.4.4.4 在线监测（分析）仪表运行正常。3 脱硝系统停运3.1 停运前的基本要求3.1.1 脱硝系统的停止运行，一般分为正常停运和事故停运两类。3.1.2 正常停运前，对脱硝系统的设备进行一次全面检查，将所发现的缺陷记录在有关记录簿内，以便检修人员查考，进行处理。3.2 正常停运3.2.1 氨水存储、制备停运a) 关闭氨水储罐出口门、氨水输送泵和氨水气化器，停止液氨供应。b) 继续加热氨水气化器数分钟，然后手动逐渐关小蒸汽调节阀，减少蒸汽进入量，直至完全关闭，停用氨水气化器。c) 关闭氨水流量调节阀，使氨系统完全停止输出。3.2.2 反应器停运a) 继续进行锅炉的标准停机步骤；b) 最后停机阶段，反应器用空气进行吹扫。c) 保持稀释风机一直运行，供应空气对混合器进行吹扫，防止发生爆炸；停机后，用稀释空气吹扫反应器。如果稀释风机出现故障不能运行，则用自然通风吹扫反应器。之后，停用稀释风机。d) 关闭所有氨水储存及供应系统的切断阀和隔离阀。3.2.3 如果脱硝系统长期停运，应将各箱罐的氨水排空。3.3 紧急停机3.3.1 通过手动或自动关闭氨水流量调节阀，停止供氨，从而达到脱硝系统系统的紧急停机。3.3.2 在设备电源中断或其他原因时脱硝系统紧急停机步骤的顺序如下。如果不能供应仪用空气，脱硝系统系统应按照“正常停机步骤”进行停机。a) 断电前将所有处于运行状态的设备切换到“停止”模式；b) 发生如下情况时，应立即确认氨水流量调节阀是否被自动关闭：1）锅炉紧急停机；2）氨/空气混合比高；3）断电。c) 当电源还可用时，保持稀释风机继续运行，对氨喷射管道进行吹扫。如锅炉仍在运行，一旦系统跳闸原因查明并恢复，按正常启动步骤启动脱硝系统系统；如果锅炉难以恢复正常运行，应使稀释风机一直运行，将残留在混合器和管道中的氨气吹扫干净，然后继续正常停机步骤；3.4 停运后检查维护及注意事项3.4.1 脱硝系统停运后应及时对下列项目进行检查和维护：a) 定时检查脱硝系统中各箱罐氨水液位；b) 按要求进行转动设备的换油和维护工作；c) 对催化剂进行检查，对催化剂试块进行测试。3.4.2 对反应器内和烟道内的积灰进行清扫，特别是催化剂入口的积灰应清理干净。3.4.3 停运期间应进行必要的消缺工作。3.4.4 冬季停运应采取防冻措施。4 脱硝系统主要故障处理4.1 故障处理的一般原则4.1.1 故障发生时迅速按规程规定正确处理，应保证人身、设备安全，保证不影响机组安全运行。4.1.2 应正确判断和处理故障，防止故障扩大，限制故障范围或消除故障原因，恢复装置运行。在装置确已不具备运行条件或危害人身、设备安全时，应按临时停运处理。4.1.3 在电源故障情况下，应确认阀门状态,查明原因及时恢复电源。若短时间内不能恢复供电，应按临时停运处理。4.1.4 故障处理完毕，运行人员应实事求是地把事故发生的时间、现象、所采取的措施等做好记录。并按照DL558的规定组织有关人员对事故进行分析、讨论、总结经验，从中吸取教训。4.2 脱硝系统故障停运4.2.1 脱硝装置紧急停运4.2.1.1 中断喷氨，停运脱硝系统发生下列情况之一时，应立即中断喷氨，停运脱硝系统：a) 反应器烟气温度小于最低极限值；b) 反应器烟气温度大于最高极限值；c) 氨稀释浓度超过设定值；d) 锅炉MFT；e) 反应器出口氨含量大于极限值；f) 危及人身、设备安全的因素。4.2.2 脱硝系统异常停运发生下列情况之一时，应停运脱硫硝系统： a) 氨逃逸率超过设计值，经过调整无好转；b) 氨供应系统出现外部泄露时，必须中断处理；c) 催化剂堵塞严重，经过正常吹灰后无法维持正常差压；d) 仪用气源故障；e) 电源故障中断；4.3 若短时间内不能恢复运行，按短时停机的有关规定处理。4.4 稀释风机故障处理4.4.1 确认喷氨系统联锁保护动作正常，停止氨水气化系统。4.4.2 查明稀释风机跳闸原因，处理后恢复脱硝系统运行。4.4.3 若短时间内不能恢复运行，按短时停机的有关规定处理。4.5 吹灰器故障处理4.5.1 隔离故障吹灰器，检查故障原因。4.5.2 若短时间内不能恢复运行，按短时停机的有关规定处理。4.6 催化剂运行故障处理4.6.1 催化剂压损过大，引起系统阻力增加，应启动吹灰器及时吹扫、疏通，降低压损。吹灰无效果，压损仍然超过设计值，应停运脱硝系统。4.6.2 催化剂失活：加备用层、更换或催化剂再生。4.6.3 催化剂效率降低、氨逃逸率高：减少喷氨，降低脱硝效率运行。4.6.4 催化剂烧结：停运脱硝系统，更换催化剂。4.6.5 催化剂中进入油雾或易燃物4.7.5.1 油雾等可燃物可能会因为不完全燃烧或是锅炉故障而产生，主要发生在启动、主燃料跳闸、更换燃料、大的负荷变动、停机时产生。4.7.5.2 如果油雾，可燃物或烟灰落到催化剂上，进而粘附在催化剂上，则进行下列操作：a) 在启动时，使脱硝系统反应器冷却至50；检查反应器内部，尤其是脱硝系统催化剂。b) 在常规运行，保持脱硝系统运行，采取正确措施防止油雾等可燃物的产生或进入反应器；如果所采取的措施没有效果，尽快停止锅炉运行。c) 停机时，脱硝系统系统重新启动时，反应器进出口烟气温度应冷却到50，然后对烟气进行升温；烟气升温时，须对升温速度进行控制。4.6.6 催化剂受潮4.7.6.1 在运行、安装和维护过程中，如果由于锅炉烟道故障导致雨水进入而使催化剂受到水及湿气的潮湿，需要进行如下处理：a) 停止喷氨。b) 在锅炉停止运行的时候，对锅炉烟道进行检查。c) 排除烟道中积水，以防浸湿脱硝系统催化剂。d) 应对锅炉进行自然通风冷却；e) 充分冷却到50以下后，检查催化剂外观。4.7.6.2 如果在脱硝系统运行、维护和存储期间，有雨水从裂开的管子或打开的检查孔进入，应立即对催化剂进行干燥。4.7 发生火警时的处理4.7.1 发现设备或其他物品着火时，应立即报警。火势过大时，应停运脱硝装置。4.7.2 按照安全规程、消防规程的规定，根据火灾的地点及性质，正确使用灭火器材，应及时扑灭氨设备周围的所有的明火和火花，必要时停止设备电源或母线的工作电源和控制电源。4.7.3 灭火结束后，应对设备进行检查，确认受损情况。4.8 脱硝装置运行故障处理对策表1 脱硝装置运行故障处理对策表项目原因措施脱硝效率低即使氨流量控制阀开度很大,氨量供应也还是不充足 检查氨逃逸率 检查氨水供应压力 检查管道堵塞情况和手动阀门的开度 检查氨流量计及相关控制器出口NOx设定值过高 检查氨逃逸率. 调整出口NOx设定值为正确值.催化剂失效 增加喷氨量. 取出一些催化剂测试片，寄给厂家，并附带历史运行数据，以便检验失效情况。氨分布不均匀 重新调整氨喷射格栅节流阀以便使氨与烟气中NOx均匀混合。 检查氨喷射管道和喷嘴的堵塞情况.NOx/O2分析仪给出信号不正确 检查NOx/O2分析仪是否校准过 检查烟气采样管是否堵塞或泄露 检查仪用气氨供应切断 阀门不断跳闸仪用气压低 检查仪用气压.氨/空气稀释比高. 降低稀释空气流量 检查氨气流量烟气流量低和烟气温度低. 检查锅炉的负荷和性能 检查温度监视器压损高积灰 用真空吸尘装置清理催化剂表面. 检查烟气流量