燃煤电厂烟气脱硝工艺

王森，王保强，林玉华（山东里彦发电有限公司，山东 济宁 272000）

燃煤电厂烟气脱硝工艺

王森，王保强，林玉华
（山东里彦发电有限公司，山东 济宁 272000）

本脱销工艺的编写，主要参考设备制造厂提供的技术资料、操作技术手册，参考有关典型规程，同时也参考了同类型电厂的运行规程编写而成。主要描述了锅炉烟气脱销系统的原理、结构、工艺方法、启动的操作步骤、正常运行时运行参数的调整和控制等技术要求，适用于运行人员对该系统的运行、监控、处理。

烟气；脱硝工艺；系统维护

1 烟气脱硝工艺描述

本脱硝工程采用选择性催化还原法（SCR），催化剂层数按“2+1”模式布置，初装2层预留1层。在设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况(BMCR)、处理100%烟气量条件下，2层催化剂脱硝效率不小于82.2%。本脱硝装置采用高灰型SCR布置方式，SCR反应器布置在锅炉主省煤器出口与低温省煤器之间，催化剂采用蜂窝式，按照“2+1”模式布置，反应器安装吹扫装置，采用蒸汽吹灰器和声波吹灰器。#3、4炉的脱硝装置共用一套还原剂储存与供应系统，采用尿素法热解制备脱硝还原剂。

SCR烟气脱硝装置的工艺流程主要由尿素溶解系统、尿素供应系统、热解炉、反应器（包括催化剂及吹灰装置等）等组成。外购尿素颗粒通过人工喂料给斗式提升机，输送到尿素溶解罐里，除盐水将干尿素溶解成40%质量浓度的尿素溶液，然后通过尿素溶液输送泵到尿素溶液储罐；尿素溶液经过高压循环泵使尿素溶液不断在#3、#4机组的计量分配模块和公用的尿素溶液储罐之间循环。高流量循环模块（HFD）通过变频循环泵把尿素溶液储罐中尿素溶液输送到计量与分配装置（MDM)，其中未使用部分通过背压控制阀组返回到尿素溶液储罐内；计量与分配装置根据锅炉不同负荷的要求，自动控制并分配给雾化喷枪，然后喷入热解炉内，同时来自空预器出口的热风（280℃左右），通过高温稀释风机，经电加热器加热后（＜600℃）进入热解炉。雾化后的尿素液滴在热解炉内分解，生成氨气、水、二氧化碳，分解后的氨气与稀释空气混合气体经母管送入喷氨格栅的各分支管进入反应器，通过导流板与均流格栅使氨气与烟气充分混合，进入两层催化剂。当与氨气充分混合的烟达到反应温度（320~420℃之间），且经过SCR反应器的催化层时，氨气与NOx发生催化还原反应，将NOx还原为无害的N2和H2O。

2 脱硝化学反应

其中式（1）和（3）是主要的反应过程，因为烟

气中90%以上NOx是以NO形式存在。在反应过程中，NH3选择性的和NOx反应生成无二次污染的N2和H2O随烟气排放，我公司SCR法脱硝工程还原剂选用尿素。为使催化剂充分发挥作用，脱硝反应必须在一定的温度区间（320~420℃之间）内进行。

3 脱硝系统的启动

3.1 脱硝系统启动前检查

启动之前，应检查检修工作票已结束并验收合格，控制电源、动力电源送上。接启动命令后，运行值班员应对所属设备作全面详细检查，发现缺陷及时联系检修消除并验收。现场杂物清除干净，各通道畅通，照明充足，栏杆楼梯安全牢固，各沟道畅通，盖板齐全。各设备油、液位正常油质良好，油液位镜面清晰完好，无渗漏现象。各管道保温完好，各种标志清晰完整。池、罐、塔、仓等内部已清扫干净、无遗留物，各人孔门已关闭。DCS系统投用，各系统仪表电源投用，各设备状态显示正确，测量显示及调节动作正常。

3.2 脱硝系统的启动冷态启动

在冷态启动过程中，反应器温度＜150℃时，SCR的温升速度控制小于20℃/min；温态启动：锅炉温态启动时，反应器温度＞150℃，SCR的温升速度控制小于50℃/min。烟气进入反应器时的温度与催化剂的温差不许超过100℃。为了防止启动时间过长导致催化剂表面形成凝结，催化剂升温速度不可比上述给出的速度慢很多。最低连续喷氨运行烟温为320℃，最高连续运行烟温为420℃。

3.3 脱硝反应器仪用空气启动准备

开启#3、4脱硝仪用储气罐至脱硝系统仪用总阀。开启脱硝反应器左侧20.64 m层仪用空气隔离阀。开启脱硝反应器左侧23.64 m层仪用空气隔离阀。

3.4 喷氨系统启动准备

开启脱硝反应器喷氨流量测点隔离阀。脱硝反应器喷氨隔离阀在调试期间开度已调整，每个隔离阀开度是不一样，需根据刻度线进行开启。开启脱硝反应器进出口压差测点隔离阀。

4 脱硝系统的运行维护

正常运行的控制。运行中每小时对有关数据进行记录，字迹清楚准确，并进行分析比较，发现异常及时处理、汇报。严密监视电机运行电流及阀门、挡板、箱罐等设备的状态位置，发现异常，立即查找原因并采取相应措施，保证脱硝储备制备输送系统安全运行。做好各项规定的定期维护、切换、试验工作，如发生不正常情况应及时报修并汇报。加强巡回检查，对转动设备进行定期加注润滑油,如有漏油情况，增加加油次数。稀释风机出口压力7 kPa,流量≮2 300 Nm3/h。热解炉出口烟温≯350℃，热解室温度≯600℃。启动过程中温度低于150℃时升温速度不应可超过20℃，（反应器出、入口烟气温度差控制）；启动过程中温度大于150℃时升温速度不应超过50℃/min（反应器出、入口烟气温度差控制）。烟气进入反应器时的温度与催化剂的温差不许超过100℃。为了防止在启动期间过长导致催化剂表面形成凝结，催化剂升温速度不可过慢。最低连续喷氨运行烟温为320℃，最高连续运行烟温为420℃。为了安全运行要求，运行温度达到450℃时的运行时间应控制在5 h以内。催化剂运行在低于最低连续喷氨运行烟温时，不得进行喷氨，以避免铵盐的形成（烟气中含有的水、三氧化硫和部分未反应逃逸的氨，发生反应生成硫酸氢铵或者硫酸铵等铵盐，通过这一方式形成的硫酸氢铵，具有黏性和腐蚀性，会沉积在催化剂内或下游的部件上，造成催化剂活性下降并腐蚀下游设备）。所有运行时间内应避免锅炉的异常运行，若锅炉出现异常不能满足脱硝投运条件，脱硝应及时退出，避免损坏设备。在停运期间催化剂任何位置的降温速度不可超过30℃，严禁对SCR系统的强制冷却。当SCR系统停运时间小于3 h时，氨系统会自动根据烟气温度的降低停止喷氨。当烟气重新通过后，氨系统会随着温度逐渐升高后自动进行喷氨。反应器可以用烟气冷却到150℃。低于这个温度时应使用洁净的空气通过反应器进行通风冷却（或者适当的锅炉吹扫），时间最少为5~10 min。冷却空气和催化剂之间的温差不得超过100℃。当清洗上游和下游设备时（如空气预热器）必须避免催化剂接触到水蒸汽或水，以免损坏催化剂的活性。先开疏水门进行疏水，当疏水温度达到280℃以上时，才能进行蒸汽吹扫工作。否则会有水进入催化剂内，对催化剂造成极大损坏。锅炉的启动、运行及停运时应严格按照催化剂厂家的安装、运行和维护手册要求执行。其它设备运行管理应严格按照相关设备安装、运行和维护说明要求执行。尿素投加量的控制要求，需满足机组氮氧化物排放及氨逃逸排放要求的前提下，同时参照反应器入口烟气流量及氮氧化物浓度值，最终应投自动运行，做到最经济运行。

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1671-0711（2016）07（下）-0060-02