山东海化脱硝运行规程（试用版）20131011

山东海化股份有限公司 7#炉，11#炉循环流化床锅炉

SNCR烟气脱硝工程

编制：审核：批准：

运 行 规 程

试用版 2013年10月

目 录

一、概述 ....................................................................................................................... 1 1.1 脱硝系统工艺原理 ............................................................................................. 1 1.2 脱硝系统工艺流程 ............................................................................................. 1 1.3 脱硝系统设计参数 ............................................................................................. 1 1.3.1 设计参数....................................................................................................... 4 1.3.2 物料消耗....................................................................................................... 4 1.4 脱硝系统主要设备/参数 .................................................................................... 4 二、脱硝系统操作说明 ............................................................................................... 7 2.1 氨水卸车操作说明 ............................................................................................. 7 2.2 脱硝系统的启动 ................................................................................................. 8 2.3 脱硝系统的停止 ................................................................................................. 9 2.4 炉前喷射系统事故停机 ................................................................................... 10 2.5 脱硝系统运行手动控制方法 ........................................................................... 10 2.6 脱硝系统运行自动控制方法 ........................................................................... 11 三、运行异常分析及处理 ......................................................................................... 11 泵和阀门维护 .......................................................................................................... 11 喷枪的维护 .............................................................................................................. 12 四、性能计算说明 ..................................................................................................... 12 NOX浓度计算方法 ................................................................................................. 12 脱硝率计算方法 ...................................................................................................... 12 脱硝装置可用率 ...................................................................................................... 13

一、概述

热电分公司现有2*240t/h（7#、11#）循环流化床锅炉SNCR脱硝工程及两套公用系统工程。本项目采用总承包模式。 6#、7#、8#锅炉共用一套公用系统；9#、10#、11#、12#锅炉共用一套公用系统，本次建设规模为：两套公用系统及7#、11#锅炉SNCR脱硝系统（一次招标，同时建设）,并其余5台锅炉甩好头。本着减少危险源并节省投资考虑，6#、7#、8#锅炉公用系统计划借用化学车间的氨水罐（容量约50立方），加管道（管道做保温，保证-15℃不结冰）用泵输送到每台炉前，控制系统进原有的锅炉DCS系统（备用点足够，只需拉线、组态）；9#-12#炉公用系统建设不锈钢氨罐（做保温），由于DCS系统柜子空间及备用点不够，须新上PLC系统，两台炉共用一套PLC系统，即9#10#炉使用一套、11#12#炉使用一套，本次改造11#炉时要考虑预留12#炉的安装空间。

1.1 脱硝系统工艺原理

选择性非催化还原技术是用NH3为还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850～950℃的区域，该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2，该方法是以炉内为反应器。

研究发现，在炉膛850～950℃这一温度范围内，在无催化剂作用下，NH3作为还原剂可选择性地还原烟气中的NOx，基本上不与烟气中的O2作用。在850～950℃范围内，NH3还原NOx的主要反应为：

4NH3+4NO+O2 → 4N2+6H2O

不同还原剂有不同的反应温度范围，此温度范围称为温度窗。NH3的反应最佳温度区为 850～950℃。当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOx还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨逃逸增加，也会使NOx还原率降低。NH3是高挥发性和有毒物质，氨的逃逸会造成新的环境污染。

1.2 脱硝系统工艺流程

本项目SNCR主要由氨水加注、存储系统，氨水输送系统、氨水计量系统、

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还原剂炉前喷射和雾化风系统组成。 （1）氨水加注、存储系统

6#、7#、8#炉利用厂区现有氨水存储罐，无需新建氨水存储系统。9#、10#、11#、12#炉新建一个氨水存储罐，通过槽车将氨水由外界运输到厂送至氨水存放点储存。氨水通过卸氨泵打到氨水储罐储存待用。本项目还原剂7#炉采用厂区原有10％浓度的氨水溶液，11#炉采用厂区20％浓度的氨水溶液。

主要设备说明： 7#炉氨水存储罐

利旧，现有容积50立方。 11#炉氨水存储罐

1个，采用不锈钢材质制造，用来储存20%氨水，Φ4000×5700，单个容积为65m3，以满足四台240t/h锅炉B-MCR工况下不少于2天需求量。 （2）氨水输送系统

主要设备说明： 氨水输送泵

7#炉：氨水由氨水输送泵输送至氨水缓冲箱。氨水输送泵流量Q=1200L/h，扬程30m，电机功率2.75kW，氨水输送泵采用离心泵，采用不锈钢材料制造。单台炉对应一台泵。

11#炉：氨水由氨水输送泵输送至氨水缓冲箱。氨水输送泵流量Q=1200L/h，扬程30m，电机功率2.75kW，氨水输送泵采用离心泵，采用不锈钢材料制造。单台炉对应一台泵。 （3）氨水计量系统

主要设备说明： 氨水计量泵

7#炉：氨水计量泵采用单元制，单炉对应一台泵，并配置一台备用泵，总共2台。氨水输送泵流量Q=1200L/h，扬程160m，电机功率2.75kW，氨水输送泵采用变频计量泵，采用不锈钢材料制造。

11#炉：氨水计量泵采用单元制，单炉对应一台泵，并配置一台备用泵，总共2台。氨水输送泵流量Q=1200L/h，扬程160m，电机功率2.75kW，氨水输送

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泵采用变频计量泵，采用不锈钢材料制造。 （4） 炉前喷射系统

根据流化床锅炉燃烧工况，以及业主提供炉膛出口进旋风分离器的水平烟道温度，本工程根据流化床的烟气流向特性，选择按常规循环流化床锅炉布置喷枪在左右旋风分离器入口前水平烟道，单侧上下布置三根喷枪，单台炉共六根，6#、7#、8#炉共18支喷枪，一期先供应7#炉6根喷枪；9#、10#、11#、12#炉共24支喷枪，一期先供应11#炉6根喷枪。

调节氨水输送泵和稀释水泵的变频器，可以控制喷枪的流量和压力。每台炉的喷枪入口设有就地压力表和流量指示表。

喷枪上的氨水进口和雾化风进口为快速接头连接，通过金属软管与氨水溶液管路、雾化风管路连接。雾化风来自电厂一次风机出口。

主要设备说明： （1）喷枪

7#炉：流量 Qmax=100kg/h左右； 11#炉：流量 Qmax=60kg/h左右；

一期工程共供货14支（含两支备用喷枪）。 SNCR脱硝的电气及控制系统

本项目脱硝SNCR控制系统的自动监测与控制设置单独DCS系统，实现对系统的顺序自动启停，运行参数自动检测和储存，并对关键参数实行自动调节，使脱硝系统实现自动控制。为保证烟气脱硝设备的安全经济的运行，将设置完整的热工测量、自动调节、控制、保护及热工信号报警装置。

DCS系统主要功能包括：数据采集处理、模拟量控制、顺序控制、显示、报警等。控制系统在正常工作时，每隔一个时间段记录系统运行工况数据，包括热工实时运行参数、设备运行状况等。整个脱硝系统在就地设置有控制箱、按钮盒，方便现场检修、调试时使用。 SNCR脱硝系统主要控制策略

通过锅炉尾部烟道的NOx作为反馈值，与设定的NOx值进行PID比较运算，控制喷入炉内氨水量，使得NOx浓度在合适的范围内，氨逃逸浓度≤6ppm。同时，系统将锅炉负荷的信号引入作为前馈运算。

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1.3 脱硝系统设计参数

1.3.1 设计参数

项目 供货商 锅炉类型 燃料 助燃和启动燃料 最大连续出力(BMCR) 额定出力(MCR) 年利用小时(总计) 烟气温度(设计/实际) 设计烟气量 实测烟气量 烟气实际含氧量 设计烟气含尘量 设计排灰量 设计热效率 设计耗煤量（BMCR工况） 单位 t/h t/h h ℃ 337#锅炉 济南锅炉厂 循环流化床 烟煤 0#轻柴 240 240 7600 140/140-160 11#锅炉 济南锅炉厂 循环流化床 烟煤 0#轻柴 240 240 7600 140/140-160 275000（锅炉预热器出口） 340000（锅炉预热器出口） 8-10 27.3 6.4/9.4 90.55 32.02/37.65 50 管箱+热管式空气预热器；过量空气系数：1.2 3081.36 浓相正压气力输灰 4 Nm/h 275000（锅炉预热器出口） Nm/h 333600（锅炉预热器出口） % g/m t/h % t/h 38-10 27.3 6.4/9.4 90.55 32.02/37.65 50 管箱+热管式空气预热器；过量空气系数：1.2 3081.36 浓相正压气力输灰 4 实际最大耗煤量（BMCR工况,） t/h 空气预热器型式 锅炉本体烟气通道全压降 现有除灰方式 平均每年启动次数 锅炉负荷变化范围 Pa 1.3.2 物料消耗

设计工况试验投运物料量见下表（满负荷，NOx初始浓度300mg/Nm3）：

序号 1 2 3 4 名称 氨 工艺水 电 冷却风 单位 吨 吨 kWh Nm3 单台炉时消耗 ≤0.05 ≤0.69 15 1600 备注 以纯氨计 1.4 脱硝系统主要设备/参数

7#炉 项目 单位 4

数值 备注

1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 氨水缓冲箱 数量 公称容积 工作压力 材质 氨水输送泵 型号 台数 流量 扬程 额定功率 额定电压 额定转速 行程 氨水计量泵 型号 台数 流量 扬程 额定功率 额定电压 额定转速 行程 电磁流量计 型号 流量范围 工作压力 电源 精度等级 输出信号 数量 个 m3 MPa 台 L/h m kW V r/min spm 台 L/h m kW V r/min spm m3/h MPa VDC 级 mA 个 1 1.5 常压 304SS 1 1200 20 2.75 380 / / 2 1200 160 2.75 380 / / 0-1.5 2.5 24 1.0 4~20 6 1用1备 离心泵 5

1 2 3 4 5 11#炉 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 喷枪 数量 流量 还原剂压力 冷却风压力 压缩空气压力 支 kg/h Mpa Pa Mpa 6 100 0.15~0.5 3500 ~0.5 每台炉6支 单只枪 项目 氨水存储箱 数量 公称容积 工作压力 材质 氨水缓冲箱 数量 公称容积 工作压力 材质 氨水输送泵 型号 台数 流量 扬程 额定功率 额定电压 额定转速 行程 氨水计量泵 型号 台数 流量 单位 个 m3 MPa 个 m3 MPa 台 L/h m kW V r/min spm 台 L/h 数值 1 60 常压 304SS 1 1.5 常压 304SS 1 1200 20 2.75 380 / / 2 1200 备注 离心泵 1用1备 6

4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5

扬程 额定功率 额定电压 额定转速 行程 电磁流量计 型号 流量范围 工作压力 电源 精度等级 输出信号 数量 喷枪 数量 流量 还原剂压力 冷却风压力 压缩空气压力 m kW V r/min spm m3/h MPa VDC 级 mA 个 支 kg/h Mpa Pa Mpa 160 2.75 380 / / 0-1.5 2.5 24 1.0 4~20 6 6 60 0.15~0.5 3500 ~0.5 每台炉6支 单只枪 二、脱硝系统操作说明

2.1氨水稀释操作说明

1、卸料导管与氨水罐进料管的联接要牢固，检查罐体排污等阀门，确认阀门开关状态正确。罐体入料阀门应逐渐开启，若有泄漏，消除后才能恢复卸料。

2、卸氨泵启动前和启动后1分钟内需要进行放气。

3、氨水卸料速度禁止太快，需在存储罐内事先排进约1/3容积的稀释水，并通过人工计算20％浓度的比例，事先计算好满罐后需要的液氨量和稀释水量。待需补充的液氨量补充完毕后，再排入稀释水到计算罐体液位高度。

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4、补充液氨时，操作人员不得擅自离开操作岗位，并注意人身安全。 5、卸料快要结束时，入口阀门开度逐渐关小。 6、卸料的设备管线应定期进行检查，并可靠连接。 7、卸料场所应符合有关防火、防爆规定的要求。

8、出现雷雨天气，附近有明火、易燃、有毒介质泄漏及其它不安全因素时，禁止装卸料作业。

9、运行人员必须经常注意检查各储罐液面计等仪表是否处于正常状态，及时联系检修处理，保证各种仪表始终处于正常状态。

10、严禁在未作可靠措施前在存储氨的管道、容器外壁进行焊接、气割作业。

2.2脱硝系统的启动

2.2.1公用系统的启动

公用系统的启动包括液氨输送、稀释的启动。 2.2.1.1液氨输送前准备工作

? 确认到厂区来氨浓度。

? 计算补充满存储罐所需液氨及稀释水量。 ? 确认所有管道连接状态及阀门开闭状态。

? 确认氨水储罐液位，若液位不足，需事先补充一定量的稀释水。 ? 氨水储罐的各阀门正常，管道密闭无外漏，氨水储罐排放阀关闭。 液氨输送

? 打开液氨来管手动阀门，确认冲洗水阀和排放阀在关闭状态。 ? 开启阀门，将液氨加注至氨水储罐。 2.2.1.3存储罐稀释来水系统 稀释注水前准备工作

? 观察箱罐液位计，确认存储罐液位。 注水

? 根据稀释浓度计算，将稀释水补充到所计算的存储罐液位高度。 2.2.2 炉前喷射系统启动 输送系统准备工作

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? 确认氨水储罐液位>500mm。 ? 确认氨水缓冲箱液位>300mm。

? 确认冷却风压力变送器>7000Pa（一直保持开启）。 ? 打开氨水输送管路阀门。

? 确认氨水输送管路冲洗水、排放水阀门，氨水计量备用泵管路阀门在关

闭状态。

输送系统的启动

? 启动各炉氨水输送泵，氨水计量泵。 ? 启动结束。 2.2.3 排放系统的启动

氨水管路的冲洗、排放管路，以及排水沟系统，仅在设备检修时启动。 ? 打开氨水管路的冲洗水阀门，组合各阀门的开、关冲洗管路。 ? 冲洗完毕后，关闭冲洗水阀门，打开排放阀门，液体排放至排水沟。

2.3脱硝系统的停止

2.3.1公用系统的停止 液氨加注的停止

? 根据存储罐液位，到计算值后，手动关闭液氨来管阀门。 稀释来水的停止

? 稀释水补充到存储罐计算液位后，手动关闭来水阀门。 2.3.2炉前喷射系统的停止

? 停止氨水输送泵，氨水计量泵。 ? 关闭氨水母管手动球阀。 2.3.3 排放系统的停止

? 关闭氨水管路的排放阀门。 2.3.4脱硝系统停止的注意事项

? 在氨水计量泵、氨水输送泵停运后，冷却风管路阀门保持打开状态，喷

枪应保持通冷却风；若是短时停运脱硝系统，氨水输送管路阀门可以保持打开状态。

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2.4炉前喷射系统事故停机

各炉前喷射系统在发生如下状况之一，均事故停机（即停运氨水输送泵和稀释水泵）

+ 冷却风压力变送器<3500Pa。 + 氨水输送泵故障信号。 + 氨水计量泵故障信号。

2.5脱硝系统运行手动控制方法

2.5.1氨水流量控制 2.5.1.1主要仪表

NOX 浓度、NH3 浓度分析仪CEMS。 氨水输送泵流量计。 2.5.1.2控制方法

根据机组负荷、NOX 浓度、NH3 浓度分析仪CEMS测量的NOx的出口浓度、氨逃逸浓度数值手动调节氨水计量泵变频器和氨水计量泵行程，手动调节氨水计量泵行程至20%~90%之间的一个数值，电机变频器在满足喷嘴压力的条件下选取40%~100%之间的一个数值。以调节氨水计量泵流量，使得NOx浓度在合适的范围内 ，氨逃逸浓度<6ppm 。 2.5.2氨水压力控制 2.5.2.1主要仪表

氨水压力变送器 氨水计量泵出口压力表。 喷枪入口氨水压力表 2.5.2.2控制方法

泵压力的控制有两个目标，一是使喷枪出口有0.3MPa以上的压力（设计压力0.3MPa），保证冷却效果，二是使氨水计量泵的压力保持均衡，保证泵不倒流。

为了使喷枪出口有0.3MPa以上的压力，应对氨水计量泵选取合适的频率值，频率越高，压力越大。

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2.6脱硝系统运行自动控制方法

2.6.1 氨水流量控制 2.6.1.1主要仪表

NOX 浓度、NH3 浓度分析仪CEMS。 氨水计量泵流量计。 2.6.1.2控制方法

通过锅炉尾部烟道的NOx作为反馈值，与设定的NOx值进行PID比较运算，调整氨水计量泵的冲程，控制喷入炉内氨水量，使得NOx浓度在合适的范围内，氨逃逸浓度≤6ppm。同时，系统将锅炉负荷的信号引入作为前馈运算。

系统运行时，只需在氨水泵操作界面内设定NOx目标值（一般建议设定在100mg/Nm3），在单枪流量中输入设定值(建议1#0.12~0.18m3/h)，然后启动氨水计量泵自控程序，DCS自动以PID自动调节氨水输送流量，系统将进入自动调节状态。

三、运行异常分析及处理

3.1泵和阀门维护 （1）泵类运行异常

泵无法启动

? 检查上游罐液位是否过低。

? 检查下游罐液位是否高于液位报警上限。 ? 确认配电柜中其电源开关已合闸送电。 ? 确认泵入口、出口管道阀门已经打开。

? 确认泵入口管道充满液体，打开泵入口管道滤网反冲洗门，正常起泵后关闭。

? 远程操作时确认泵的就地控制箱“远程/就地”切换开关在“远程”位 泵出口压力过高或出口管道温度过高，泵体发热。

（2）阀门运行异常

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系统中电动阀门设有旁路，阀门异常时，可以进行检修。 3.2喷枪的维护

喷枪运行期间，监视冷却风压力变送器，保证压力变送器压力>5000Pa，保证风畅通。检查喷枪入口风管道就地压力表，保证压力在3000pa以上。定期巡检喷枪入口溶液转子流量计和压力表，若是流量异常大或异常小，或者压力值偏小或偏大，则喷枪喷嘴有可能脱落或堵塞。若喷嘴脱落，应加装喷嘴；若喷枪发生堵死，可以用一头磨尖的细铁丝疏通喷枪管路，清洗疏通喷嘴或更换喷嘴。

四、性能计算说明

4.1 NOx浓度计算方法

修正到标准状态、6%O2，干基烟气中NOx的浓度计算方法为：

NOx(mg/Nm3)?2.05?式中：

NO(ppm)21?6?0.9521?O2NOx（mg/Nm3） —标态、干基、6%O2时的烟气中NOx排放浓度，mg/Nm3； O2 — 实测干烟气中氧含量，%。

NO（ppm） — 实测干烟气中NO体积含量，ppm；

0.95 — 按照经验数据选取的NO占NOx总量的百分数（即NO占95%）； 2.05 — NO2由体积含量ppm转换为mg/m3的转换系数。

4.2脱硝率计算方法

为了较好地比较各工况的SNCR脱硝效果，以脱硝率为指标进行分析论述，脱硝率的计算公式如下，NO浓度由脱硫尾部烟道CEMS在线实时测量。下面计算公式中的NO浓度均是经过氧量修正，折算到6％氧量的数据。试验时，在锅炉负荷稳定后SNCR工况开始前，先记录未投SNCR喷枪的NO浓度，再在SNCR所有工况结束后第二次记录SNCR喷枪停运时的NO浓度。以SNCR投运前后的两次记录的NO浓度平均值作为SNCR未运行时的NO浓度，进行脱硝率计算。

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脱硝率＝1?SNCR投运时NO浓度（折算到O2＝6％）?100％

SNCR未投时NO浓度（折算到O2＝6％）4.3脱硝装置可用率

可用率?

A?B?100a：锅炉每年的总运行时间（小时）。

B：每年因脱硝装置故障导致的停运时间（小时）。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/crja.html