脱硝系统调试措施1

1.1 总体概述

内蒙古上都发电有限责任公司为了减少对内蒙古和当地的环境影响，向华北电网提供清洁能源，建设绿色环保电厂，在三期扩建工程2×660MW机组建设烟气脱硝装置，以降低烟气中NOX排放量。本脱硝工程作为三期工程的1个子系统，与主体工程同步施工，同步投产。

本脱硝工程采用的是选择性催化还原脱硝工艺（SCR）。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。

5号机组装设有2台脱硝反应器，布置在锅炉省煤器后空预器前的空间内。脱硝装置按2+1布置，即2层运行1层备用，催化剂采用蜂窝式。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，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，最后通过烟塔排入大气。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，以减少烟气中的NOX的浓度。

1.2 脱硝设备概述

SCR烟气脱硝装置主要分为2个区：氨区、反应器区。氨区主要由卸料压缩机、储氨罐、液氨蒸发槽、液氨供应泵、氨气缓冲槽、氨气稀释槽、废水泵、废水池等组成。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储氨罐内，利用压差和液氨的重力势能或液氨供应泵将储槽中的液氨输送到液氨蒸发槽内。设备技术规范见下表：

表格 1

脱硝系统联锁保护清单如下所示：

2.1 氨气吸收槽工艺水进口门联锁开条件：

下面所列为《内蒙古上都发电有限责任公司三期扩建工程5号机组烟气脱硝系统调试措施》的编制依据。

1)《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）

2)《火力发电建设工程启动试运及验收规程》DL/T 5437-2009

3)《火电工程调整试运质量检验及评定标准》建质[1996]111号

4)华北电力集团公司关于《贯彻〈火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程〉的实施规定和管理制度汇编》

5)《电力生产安全工作规定》

6)《内蒙古上都发电有限责任公司三期扩建工程5号机组启动调试大纲》

7)《内蒙古上都发电有限责任公司三期扩建工程2×660MW机组烟气脱硝装置技术协议书》

8)《电力行业环境监测技术规范》

9)《石油化工企业设计防火规范》

10)《常用危险化学品的分类及标志》

11) 设备制造厂产品说明书等

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。

本调试措施正式批准后，内蒙古上都发电有限责任公司、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、西北电力设计院提供的与调试有关资料、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。

4、调试范围及项目

1)热工、电气信号及测点的检查传动

2)压力、温度、流量、液位等变送器量程的校验

3)声波吹灰器的检查

4)烟气分析仪的检查

5)阀门传动

6)氨区气密性试验及空气置换

7)联锁、保护、程控、报警等逻辑的检查传动

8)系统静态检查验收

9)分系统试运

10)整套试运及热态优化

5、组织与分工

5.1 生产单位

负责完成必要的生产准备工作，如运行规程及系统图册的编写、运行人员培训及有关设备的挂牌工作；参加脱硝系统分部试运及试运后的验收签证；在试运中负责设备的启停操作、运行调整、运行参数记录及例行检查；协助调试人员进行整套启动前的分系统调试工作及整套启动后的热态优化工作。

5.2 施工单位

负责完成与脱硝系统试运相关的设备单体试运工作及单体试运后的验收签证；提交单体试运记录和有关文件、资料；负责脱硝系统试运现场的安全、消防、消缺检修等工作。

5.3 调试单位

负责编制脱硝系统调试措施；全面检查脱硝系统的完整性和合理性；在脱硝系统试运过程中担任技术总负责，组织协调系统试运工作；参加分部试运后验收签证，并填写脱硝系统试运质量验评表。

5.4 监理单位

进行脱硝系统调试各阶段的监理工作，检督本措施的实施，参加试运工作并验收签证。

6、调试前应具备的条件

6.1系统设备包括催化剂均已安装完毕，并经监理验收合格，文件包齐全。

6.2现场设备系统命名、挂牌、编号工作结束。

6.3脱硝系统的保温、油漆工作已经完成，各工序验收合格。

6.4试转现场周围无关脚手架拆除，垃圾杂物清理干净，沟洞盖板齐全。

6.5试转现场通道畅通,照明充足，事故照明可靠投入。

6.6氨存储系统静态调试已经结束，满足热态试运的要求。

6.7注氨系统静态调试已经结束，满足热态试运的要求。

6.8液氨存储罐已经储存足够的液氨，满足脱硝系统整套启动的需要。

6.9脱硝系统内的所有安全阀均已校验合格，满足试运要求。

6.10在分系统调试期间发现的缺陷均已处理完毕，并验收合格。

6.11反应器的声波吹灰器已经安装完毕，静态调试已经完毕，满足热态试运的需要。

6.12液氨存储和氨气制备区域的喷淋水系统已经调试完毕，具备投入条件。

6.13液氨存储和氨气制备区域的氨气泄漏检测装置工作正常。

6.14液氨存储和氨气制备区域的氮气吹扫系统已准备充足的氮气，具备随时投入使用的条件。

6.15脱硝反应器进出口烟气分析仪已经完成静态调试，并经标定合格，满足热态试运的条件。

6.16脱硝系统的其它所有仪表均调校完毕，能满足系统热态运行的需要。

6.17脱硝系统的所有联锁保护在各个分系统调试时已试验合格。

6.18有关脱硝系统的各项制度、规程、图纸、资料、措施、报表与记录齐全。

6.19氨存储和制备区域已安排好专人值班，以防止无关人员进入该区域内。

6.20公用系统投入运行（包括压缩空气系统、消防水系统、生活水系统等）。

6.21脱硝设备厂家的服务工程师已经到达电厂进行现场的调试指导。

7、调试项目及程序

7.1 热工信号及测点的检查传动

7.2程控启停、联锁保护、报警等逻辑的检查传动

7.2.1声波吹灰器、稀释风机程控启、停步骤顺序合理、动作正确；

7.2.2光字报警、CRT报警、首出显示正确；

7.2.3脱硝系统各项保护、联锁动作正确。

7.3 SCR烟气脱硝氨区系统调试

7.3.1 脱硝氨区系统水压试验

    对系统设备、管道打水压，观察有无泄漏情况。

7.3.2 脱硝氨区系统气密性试验

7.3.2.1 试验范围

由于液氨存储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲槽在出厂前已进行过气密性试验，本次试验只是检验管道及各相关接口的严密性。

管路1：液氨存储罐及相关管路、阀门、法兰等。

管路2：液氨蒸发器、氨气缓冲槽及相关管路、阀门、法兰等。

7.3.2.2 试验压力

根据有关说明，氨区管道的设计压力是2.4MPa，氨存储罐的设计压力是2.2 MPa，氨气缓冲槽的设计压力是1.0MPa。根据《压力容器安全技术监察规程》的相关要求，本次气密性试验管路1的试验压力是2.0 MPa，管路2的试验压力是1.0MPa。

7.3.2.3 试验合格标准

参与气密性试验的系统严密，无泄漏，系统能够保压30min以上。

7.3.2.4 操作步骤

7.3.2.4.1试验前通知相关人员到场。

7.3.2.4.2试验前在系统上安装精密压力表。

7.3.2.4.3利用压缩氮气，把系统的压力升至约0.50MPa，利用肥皂水对系统进行初步的检查。

7.3.2.4.4如系统无泄漏，继续利用压缩氮气，把系统的压力升至约1.0MPa，然后停止升压，对系统进行全面检查。

7.3.2.4.5如系统无泄漏，继续利用压缩氮气对管路1升压，系统压力升至1.5MPa，停止升压，对系统进行全面检查，并把系统所有的就地压力表、压力变送器进行隔离。

7.3.2.4.6如系统无泄漏，继续利用压缩氮气对管路1升压，系统压力升至试验压力2.1MPa，然后对系统进行全面检查。保压30min以上。此过程要注意检查安全阀是否有动作或者泄漏的现象。

7.3.2.4.7气密性试验完成后，缓慢泄压至压力为0，气密性试验结束。

7.3.3脱硝系统氮气置换

为防止氨空气混和后发生爆炸，需将系统中空气用惰性气体氮气置换至安全水平（小于14％）。

7.3.3.1脱硝系统氮气置换方法

将氮气充入系统，压力升至0.5MPa，打开出口排放系统气体至压力降为0.1 MPa，再次充入氮气至压力为0.5MPa，打开出口排放系统气体至压力降为0.1 MPa，如此操作4到5次，置换结束。

7.3.4液氨卸载及储存系统调试

7.3.4.1 操作步骤

首次卸载液氨，卸氨管路及液氨储罐的空气要用氮气置换至安全水平，如果液氨存储罐已经投入使用，在以后的卸氨操作中，只需利用氮气对卸氨管路进行置换，使管道中的空气降低至安全水平。另外，在卸氨时，要注意液氨存储罐上部要保留15％的蒸发空间。利用卸料压缩机A把液氨罐车的液氨卸载进液氨储罐A的操作步骤如下：

7.3.4.1卸氨前的准备工作

7.3.4.1.1卸氨罐车进行可靠接地。

7.3.4.1.2卸氨操作人员穿戴防护用具。

7.3.4.1.3系统已氮气置换至安全水平。

7.3.4.1.4卸氨软管可靠的连接到液氨罐车上。

7.3.4.1.5卸料压缩机送电，四通阀送至卸氨操作位。

7.3.4.2打开液氨储罐至液氨罐车气态管路手动阀门。

7.3.4.3打开液氨储罐至液氨罐车气态管路气动阀门，贯通液氨储罐和液氨罐车至压力相等。

7.3.4.4检查系统是否有泄漏。如果有泄漏则中断卸氨操作，操作人员穿戴防护用具检查泄漏点并实施隔绝、排放等安全措施；如果没有泄漏则进行下一步。

7.3.4.5打开液氨储罐至液氨罐车液态管路手动阀门。

7.3.4.6打开液氨储罐至液氨罐车液态管路气动阀门。

7.3.4.7启动卸料压缩机。

7.3.4.8液氨储罐液位至适当位置时（约罐体容积的85％），停止卸料压缩机。

7.3.4.9关液氨管路气动门、手动门，开排放门。

7.3.4.10关气氨管路气动门、手动门，开排放门。

7.3.4.11打开N2管道阀门把管道内残留氨气往氨气吸收槽排除。

7.3.4.12吹扫5min后关排放门及N2    管道阀门。

7.3.4.13分离液氨罐车连接软管及接地线。

7.3.4.14液氨罐车开离。

7.3.4.15检查系统是否有泄漏。

7.3.5液氨蒸发系统调试

7.3.5.1氨气制备操作步骤

7.3.5.1.1系统氮气置换至安全水平。

7.3.5.1.2缓慢打开蒸汽入口调节阀门，注意控制蒸发器壳体压力。

7.3.5.1.3打开液氨储罐A液氨出口手动门、气动门。

7.3.5.1.4打开液氨蒸发器液氨入口手动门、气动门。

7.4 SCR烟气脱硝反应器系统调试

7.4.1反应器声波吹灰器调试

7.4.2反应器烟气分析仪调试

7.4.3反应器稀释风机调试

7.4 SCR烟气脱硝热态调试及优化

7.4.1SCR烟气脱硝系统氨气注入

7.4.1.1如果脱硝反应器入口的烟气温度满足喷氨条件下（320～437℃）持续10min以上，则可以向系统注氨；

7.4.1.2打开氨气缓冲罐出口气动阀，把氨气供应至氨气速关阀前；

7.4.1.3再次检查确认以下条件是否全满足：脱硝反应器入口的烟气温度在320～437℃之间，且持续10min以上；反应器烟气分析仪的氮氧化物分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪已经工作正常，CRT上显示数据准确；已有一台稀释风机正常运行，风机出口风压正常。

7.4.1.5上述条件满足后，打开SCR系统注氨速关阀。

7.4.1.6手动缓慢调节每个反应器注氨调节阀，先进行试喷氨试验，当控制阀打开后，要确认氨气流量计能够准确的测量出氨气流量。否则，要暂停喷氨，把氨气流量计处理好后再继续喷氨。首次喷氨时，脱硝效率暂时控制在30～50％。

7.4.1.7根据SCR出口氮氧化物的浓度及氨气浓度，缓慢的逐渐开大注氨流量控制阀，控制NOx的脱除率在30～50％。如果在喷氨过程中，氨气分析仪的浓度>3ppm，或者反应器出口NOx含量无变化或者明显不准时，就需要暂停喷氨，解决问题后，才能继续喷氨。

7.4.1.8脱硝效率稳定在30～50％，全面检查各个系统，特别是反应器系统，调整各个喷氨格栅手动节流阀，使每个喷氨格栅的氨气流量均匀。

7.4.1.9在全面检查各个脱硝的系统均工作正常后，可以继续手动缓慢开大注氨流量控制阀，使脱硝效率达到80％，反应器出口氮氧化物含量≦94.1mg/Nm3。

7.4.1.10把氨气调节阀投入自动控制。然后增加或者减少反应器出口的NOx浓度的控制目标，观察控制阀的自动控制是否正常，热工优化氨气流量控制阀的自动控制参数，使氨气流量控制阀自动控制灵活好用，满足脱硝控制要求。

7.4.2SCR烟气脱硝系统168试运及热态优化

7.4.2.1 SCR烟气脱硝系统运行稳定后进入168小时满负荷试运，并进行热态优化。

7.4.2.2记录168小时试运行期间运行数据。

7.4.2.3性能验收试验。

8、调试质量的检验标准

8.1氨气蒸发器的氨气蒸发能满足SCR系统烟气脱硝的需要。

8.2 脱硝效率≥80％。

8.3氨气逃逸率≤3ppm。

8.4二氧化硫转化率≤1％。 

8.5无漏油、漏水、漏气现象。

8.6催化剂进、出口差压≤440Pa。

8.6设备自动控制调节效果良好。

9、安全注意事项

9.1调试期间，电科院、电建、运行等各单位相关人员要严格执行《电力生产安全工作规定》及相关规程、法规，坚持“安全第一，预防为主”的方针，确保设备和人身的安全。

9.2SCR烟气脱硝系统首次启动试运时，必须有安装人员、调试人员及运行人员在现场严密监视设备，并有可靠的通讯手段与集控室联络。

9.3 SCR烟气脱硝系统试运过程中，如发生危及人身安全或设备损坏的情况，应立即停止该设备或系统运行。

9.4工作人员因为接触到氨气而受到伤害

采取的预防措施：a）在调试过程中采取一切措施防止氨气的泄漏；b）工作人员处理氨气泄漏问题时需穿戴好个人保护用品，不参加泄漏问题处理的无关人员必须远离氨气泄漏的地方，而且必须在站在上风方向。

工作人员不小心接触到氨气而受到伤害时需采取的措施：a）如果工作人员因为吸入氨气过量而中毒，应使中毒人员迅速离开现场，转移到空气清新处，保持呼吸道畅通，并等待医务人员或送往就近医院进行抢救；b）如果工作人员皮肤接触氨气，应立即除去受污染的衣物，用大量的清水冲洗皮肤或用3%的硼酸溶液冲洗；c）如果是工作人员眼睛受到氨气的伤害，则必须立即翻开上下眼睑，用流动的清水或生理盐水冲洗至少20分钟，并送医院急救。

9.5氨气泄漏。

采取的预防措施：a）系统安装的所有设备材料必须满足存储液氨的需要，严禁使用红铜、黄铜、锌、镀锌的钢、包含合金的铜及铸铁零件。b）系统要进行严密性试验，确保系统不存在泄漏的地方。c）液氨存储系统要有专人24小时值班，除运行人员定期检查外，值班人员也要利用便携式氨气监测仪对系统周围进行检测，确保系统无泄漏。

出现氨气泄漏事故时采取的处理措施：a）发生氨气泄漏时及时通知相关部门和领导，撤离受影响区域的所有无关人员；b）在保证人员安全的情况下，及时清理所有可能燃烧的物品及阻碍通风的障碍物，保持泄漏区域内通风畅通；c）立即组织人员隔离所有泄漏设备及系统；d）立即启动现场的水喷淋系统来控制泄漏的氨气，为防止吸收氨气后的水造成二次污染，应立即启动废水泵；e）所有参加泄漏处理的人员都必须穿戴好个人保护用品后，方可进入泄漏区域，开展事故处理工作。

9.6脱硝效率低

采取的预防措施：a）确保氨气流量控制阀的自动控制调节效果良好；b）调整注氨格栅的节流阀，确保每个注氨格栅的流量均匀

出现脱硝效率低的处理措施：a）在出现脱硝效率低时，首先不要急于加大注入的氨气量，而是首先排查效率低的原因，在原因查清楚，再决定是否需要加大注氨量，否则稍有不慎，容易造成氨气逃逸率的升高；b）如是氮氧化物分析仪测量不准确，需联系厂家对测量仪重新调试，并用标准气体进行标定；c）检查氨气流量控制阀的自动控制功能，确保调节效果良好。d）如注入氨气不均匀，就要调整注氨格栅的节流阀，确保注氨均匀。

9.7氨气逃逸率高

采取的预防措施：a）在注入氨气前，要联系厂家对氨气分析仪调试，确保氨气分析仪工作正常；b）要确保氮氧化物分析仪、氧量分析仪工作正常；c）要确保氨气流量控制阀自动控制调节满足实际脱硝要求，不会过量喷入氨气；d）调整注氨格栅的流量节流阀，确保每层注氨格栅的每个支路流量均匀。 

出现氨气逃逸率高的处理措施：a)如是氨气分析仪测量不准，联系厂家进行处理，尽可能用标准气体进行一次标定；b）如氨气分析仪测量准确，氨逃逸率的确高，此时应先减少注入的氨气量，然后检查同层每个注氨格栅的流量是否均匀，如不均匀，要调整节流阀，使注入的氨气均匀进入烟气中。

9.8液氨存储罐安全门动作。

采取的预防措施：a）安全门在安装之前，要求安装单位把安全门拿到有资质的单位进行校验，并出具校验合格证明书；b）液氨存储罐最高液位不允许超过罐容积的85%所对应的高度。

出现安全门动作情况时采取的处理措施：a）启动废氨处理系统，确保从安全阀排出的氨气能够在稀释罐被水及时稀释，并被废水泵打至废水处理系统；b）打开水喷淋装置，对存储罐进行喷水冷却降温降压；c）如果安全阀已经到达回座压力但还是不回座，则手动强制将安全阀回座。

9.9氮气吹扫系统

气体无水氨和空气混合的浓度在16～25％（V/V）时容易发生爆炸，因此在液氨储存及供应系统用氮气进行吹扫是非常必要的。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问题。基于此方面的考虑，在本系统的卸氨压缩机、液氨储罐、氨气吸收槽管路等都备有氮气吹扫管线。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，防止氨气泄漏和系统中残余的空气混合造成危险。

9.10试运过程中，安装、调试、运行人员应定期检查设备的运行状况，注意以下情况：

9.10.1烟气分析仪测点有无异常。

9.10.2声波吹灰器工作是否正常。

9.10.3稀释风机轴承温度、电机线圈温度是否正常。

9.10.4稀释风机电机电流是否正常，不得超过额定电流运行。

9.11其它运行操作及事故处理均按《电厂运行规程》处理。