电厂SCR反应器系统调试方案

密级：
大连甘井子热电厂新建2×300MW机组脱硝SCR反应器系统调试方案
辽宁东科电力有限公司
2011年5月
编制审核批准
1 系统与设备概述
1.1 系统描述
选择性催化还原脱硝工艺（SCR）是一种以还原剂（液氨）为介质，在310－425℃的温度范围内将烟气中的NOx还原为N2和水来减少NOx排放的技术。

反应的基本原理是：
4NO + 4NH3 + O2——4N2+ 6H2O
6NO2 + 8NH3——7N2 + 12H2O
NO + NO2 + 2NH3——2N2 + 3H2O
脱硝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、引风机和脱硫系统，最后通过烟塔合一的烟囱排入大气。

SCR脱硝系统主要包括：SCR反应器、氨气栅格喷雾系统、氨气混合器、声波吹灰器、稀释风机几个部分组成。

1.2 脱硝系统设备
项目单位数据（湿基）
设计煤种校核煤种
省煤器出口烟气成分（过量空气系数为 1.2 ）
Vol% 13.41
CO
2
O
Vol% 3.0
2
N
Vol% 68.12
2
SO
Vol% 0.05
2
O Vol% 15.42
H
2
项目BMCR
1068330
省煤器出口湿烟气量
（设计煤种）Nm3/h
省煤器出口湿烟气量
1074079
（校核煤种）Nm3/h
表2 锅炉BMCR工况脱硝系统入口烟气中污染物成分（标准状态，湿基，实际含氧量）
1.3 性能保证值
在下列条件下，脱硝装置在附加层催化剂投运前，NOx脱除率不小于75%。

氨的逃逸率不大于3ppm。

SO2/SO3转化率小于1%。

锅炉50%THA~100%BMCR负荷。

脱硝系统入口烟气中NO x含量350mg/Nm3。

2 编制依据
2.1《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程(1996年版)》电建[1996]159号, 2.2《火电工程启动调试工作规定》建质[1996]40号
2.3《火电工程调整试运质量检验及评定标准》电力部建质[1996]111号《电力生产安全工作规定》
2.4《电力安全工作规程（热力和机械部分）》
2.5《电力行业环境监测技术规范》DL/T799.1～799.7-2002
2.6《固体污染物源排汽中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T 16157-1996
2.7《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》HJ T 75-2007
2.8《固定污染源烟气排放连续监测技术要求及检测方法》HJ T 76-2007
2.9《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003
2.10《石油化工企业设计防火规范》GB50160-1992
2.11《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警技术规范》SH3063-1999
2.12《压力容器安全设计监察规程》ZBFGH23-1999
2.13《可燃气体检测报警器使用规范》SY6503-2000
2.14《燃煤烟气脱硝技术装备》GB(T)21509-2008
2.15脱硝厂家提供的《大连甘井子热电厂新建2×300MW机组脱硝装置初步设计说明书》和《大连甘井子热电厂新建2×300MW机组锅炉设备烟气脱硝装置技术规范书》等资料。

3 冷态调试前应具备的条件
3.1 脱硝辅助系统应具备的条件
3.1仪用压缩空气系统具备投入条件，压力大于0.5MPa。

3.2辅助蒸汽系统具备投入条件，满足汽压0.8~1.1MPa，汽温200℃。

3.3准备充足的工艺水作为冲洗管路及启动时充满各个箱、罐等用水。

3.4脱硫系统所需照明、通讯设施齐全，步道平台安全可靠，符合《电业安全工作规程》
中有关规定。

3.5脱硝系统各个箱、罐内部安装及防腐施工完毕，经检验合格，内部杂物清理干净。

所有管道安装完毕，经检验合格，内部杂物清理干净。

3.6脱硝系统废水排放系统的地沟道防腐施工完毕，经检验合格，清理干净无杂物。

3.7脱硝系统所需的喷淋装置、蒸汽加热管道具备投入条件。

3.8脱硝系统设备及外围设备安装完毕，需要防腐的各个设备、管道防腐层施工完毕，
经验收合格，要符合设计要求。

3.9脱硝系统厂用带电工作完成，具备调试条件。

3.10 脱硝系统DCS和PLC控制已调试完毕：
DCS和PLC硬件检查完毕
DCS和PLC 内部网络检查完毕
DCS和PLC 软件安装并运行正常
脱硝系统运行组态逻辑检查
DCS和PLC对驱动设备可操作
系统启动所需监视、联锁、报警、保护信号进入DCS和PLC。

3.11 脱硝系统各个设备、管道、箱、罐、挡板、阀门等标识（名称、标码）牌齐全。

3.12 调试期间为了控制系统稳定运行，主控室工程师站空调运行，保持室内温度满足
控制设备的使用条件。

3.13 脱硝系统以下设备试运转完成：
卸料压缩机、液氨供应泵、废水、氨气检测器。

3.14 化学分析实验室所需仪器设备齐全，并可进行脱硝系统试验分析工作。

3.15 调试期间准备所需的试验仪器设备，设备上仪器仪表校验合格。

3.16 脱硝系统热态调试时锅炉尽量燃用设计煤种。

3.17 液氨存储和蒸发系统区域的氮气吹扫可以正常投入运行，氮气储备充足。

3.18 合格的运行人员上岗，保安人员值班，现场设风向标、正压自给式呼吸器、洗眼
器和淋浴等防护用品及设施。

3.19 脱硝系统相关重要设备的制造厂家技术人员到场配合调试工作，并确认设备状态。

4 SCR反应器系统的调试项目
稀释风机的试转
声波吹灰器调试和试运
SCR反应系统的空气流场测量
喷氨栅格流量均布性试验
SCR反应器投入试验
SCR反应器退出试验
SCR系统的首次投入
喷氨栅格调试
NH3/NOx摩尔比变化测试
烟气测量代表点的确定
SCR系统的热态调整
5 SCR反应器及其系统冷态调试程序
SCR内部催化剂层分2层、一层上部为预留层。

每层布置声波吹灰器。

测装置主要包括：脱硝进口烟道NOx、含氧量、温度、氨气流量、稀释风机流量、催化剂压差、出口烟道含氧量、出口氨气、出口烟道NOx等。

5.1SCR系统冷态调试项目
5.1.1 SCR反应器内部检查
SCR内部安装完毕后，对系统内部的喷氨格栅及喷嘴、气流分布、整流装置、混合器等进行检查，确保内部无杂物堵塞；安装正确符合设计要求。

5.1.2 SCR反应系统烟气仪表的静态调试
对SCR出口的NOx、氨气分析仪、氨气漏泄检查仪、氧量分析仪、烟气流量、烟气含尘量等进行静态标定，保证指示准确。

5.1.3 稀释风机试转
（1）稀释风机电机绝缘合格后，点动试验电机方向正确。

（2）电机方向正确后，拆下1~2个注氨栅格手动门前法兰进行系统吹扫，同时检查系统的严密性。

（3）检查注氨喷嘴是否有堵塞现象。

5.1.4 吹灰器系统的冷态调试
（1）吹灰器就地进退试验
（2）吹灰器顺控试验
5.1.5 SCR反应器系统的冷态试验
（1）SCR反应器冷态通风试验
启动空气预热器、引风机、送风机、一次风机、维持在80％的通风量，记录此时的SCR反应器进出口压差是否达到设计值，检查喷氨喷嘴是否堵塞。

（2）喷氨栅格流量均匀性调整
启动稀释风机，调整左右两侧烟道SCR反应器入口两侧各12个手动门，使每个喷氨栅格的流量一致。

在手动门全开时检查流量是否正常。

6 SCR反应器系统整体热态启动前的检查项目
6.1 SCR反应器系统热态投入前的检查项目
（1）反应器系统的保温、油漆已经安装结束，临时脚手架已经拆除。

（2）反应器及其前后烟道内部杂物已经清理干净，确认内部无人，关闭检查孔及人孔。

（3）反应器吹灰器冷态试运已经合格，已经送电备用。

（4）反应器出口烟气分析仪已经调试完毕，可以正常工作。

（5）反应器系统相关监测仪表已经校验合格，投运正常，CRT参数显示准确。

（6）检查SO2和NOx含量在规定的范围内。

（7）烟气温度在315~420℃的范围。

（8）烟气流量在50％以上的大负荷范围。

6.2 液氨存储及供应系统的检查
（1）液氨存储系统已经存储足够的液氨，存储的液位不能超过规定的液位高度；一般储备7天的液氨用量。

（2）泄料压缩机各部分润滑良好，安全设施齐全，可以随时启动进行正常卸氨；
（3）氨气漏泄检测装置工作正常，高报警值已设定好；
（4）氨气吸收槽已经注好水，水位满足要求；
（5）废水池的废水泵试运合格，可以正常投用；
（6）液氨泄料和存储系统的相关仪表已校验合格，已正确投用，显示准确。

6.3 喷氨系统启动前的检查项目
（1）系统内的所有阀门已经送电、送气，开关位置正确，反馈正确。

（2）液氨蒸发器调试完毕，可以投入。

（3）氨气缓冲罐调试完毕，可以投入。

（4）喷氨系统氨气流量计已校验合格，电源已送，工作正常。

（5）喷氨栅格的手动调节阀在冷态时已经预调整好，开始位置正确。

（6）稀释风机试运合格，转动部分润滑良好，绝缘合格，电源正常，随锅炉一起启动。

（7）确认SCR系统相关的热控设备已经送电，工作正常。

6.4 脱硝系统启动前的其它检查项目
（1）脱硝系统热态调试时锅炉尽量燃用设计煤种。

（2）化学分析实验室所需仪器设备齐全，并可进行脱硝系统试验分析工作。

（3）调试期间准备所需的试验仪器设备，设备上仪器仪表校验合格。

（4）CEMS监测系统已经按设计要求投运。

7 SCR反应器系统热态启动调试步骤
调试流程如下：电气系统投入运行→热工保护及联锁投入→SCR区系统启动
→脱硝入口温度条件满足要求→氨区系统启动→喷氨手动阀粗调→氨流量控制回路调整→氨流量控制。

7.1 SCR区系统启动：
（1）启动稀释风机，记录此时的压差作为以后判断催化剂是否堵塞积灰的对比。

（2）打开左、右侧氨气关断阀。

（3）关闭左、右侧氨气注入调节阀。

7.2调整辅助蒸汽参，投入液氨蒸发系统。

7.3SCR系统喷氨系统初投入。

（1）SCR入口温度达到310-420℃之间，10分钟后具备喷氨条件。

（2）打开氨气缓冲罐出口气动门，打开喷氨气动门、调节门。

调节左右氨气流量调节门为30％开度。

（3）将氨气供应至喷氨流量手动门前。

（4）再次检查烟气温度满足在10分钟以上，反应器出口NOx分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪工作正常、显示准确。

（5）手动开启氨气流量手动门，调整左右2侧氨气流量调节门，调平两侧氨气流量。

（6）首次喷氨，脱硝效率控制在30~50％。

（7）根据SCR出口NOx的浓度及氨气浓度，逐渐开大喷氨手动门开度，喷氨分析仪的浓度大于3ppm时，或者反应器出口NOx含量没有明显变化时，就要停止喷氨。

立即查找原因。

（8）脱硝效率稳定在30~50％后，全面检查各仪器是否工作准确正常。

如果测量不准确，需采用标准气体对仪器进行标定。

（9）检查氨气制备正常，参数稳定，能产生合格的氨气。

（10）各脱硝系统检查正常后，继续开大喷氨手动门，使得脱硝效率达到75％设计值。

（11）在脱硝效率达到设计值后，停止继续增加喷氨流量，稳定运行2小时后，
手动缓慢关小喷氨流量手动调节门，将脱硝效率降低至50％。

（12）检查氨气流量调节阀的控制逻辑，将调节阀投入自动。

增加及减少反应器出口NOx浓度的控制目标，优化氨气流量调节阀的自动控制参数
7.4 喷氨栅格的调试
SCR催化剂入口的烟气流速场是不均匀的，这样会导致催化剂出口NOx和NH3的浓度场很不均匀。

出现部分区域NOx含量很低而NH3逃逸量很大或部分区域NH3逃逸较少但NOx含量较高的情况，这会影响系统总体的脱硝效果。

为保证最小的氨逃逸率和良好的可控性，在反应器入口、出口烟道均布置了采样和测试孔，以便进行SCR 反应器出口氨分布均匀性分布试验。

7.4.1氨喷射栅格调试需具备的条件为：
锅炉100％负荷、NOx/ NH3=0.75mol/mol设计值。

7.4.2 喷氨系统调试方法
测试SCR反应器出口NOx的分布，对喷氨隔栅各阀门进行调整以改变不同位置的喷氨量，从而实现反应器出口均匀的NOx和NH3的分布。

7.5 NOx/ NH3摩尔比变化的测试
进行NOx/ NH3摩尔比的测试目的是为获得脱硝性能和NH3逃逸率的关系，以获得喷氨流量比率的相关数据，为日后生产提供依据。

需准备的仪器为：NOx分析仪、氧气分析仪、氮氧分析仪。

7.6 烟气测量代表点的确定
由于NOx及NH3分布不均匀，SCR反应器进出口NOx浓度、氨逃逸率等表计的永久性探头应进行标定，带调试测量后再确定。

7.7 脱硫响应锅炉负荷变化的测试
喷氨流量控制系统调整、代表性测点已经确定，为脱硝自动控制提供条件。

氨流量控制投入后，将负荷从100％降低至30％后，当锅炉负荷快速变化时，脱硝系统应能快速响应。

8 组织及分工
8.1 业主单位负责协调设计、设备厂商、各承建单位、生产机组与建设机组的组织接口与服务；参与试运工作、保障试运条件要求的供给；组织试运中出现问题的研究与解决；牵头组织试运条件的检查工作，设备安装及试运工作的质量验收；
8.2 运行单位参与试运条件检查、安装试运质量验收及缺陷处理确认；负责试运设备的运行操作、状态检查；负责试运期间代管设备的运行管理；参加试运值班；
8.3 安装单位负责参加系统整套试运、试运值班；配合调试单位开展试验工作；负责临时设施的安装制作；负责设备的安装、维护、检修、挂临时标识牌、负责制作管道标识、巡检及消缺工作。

8.4 东北电力科学研究院责组织进行调试方案的实施；负责运行调整技术指导，现场试运指挥与监督，系统启动及试验的技术交底；参加各阶段试运工作，对试运技术问题提出处理意见或建议，配合其它调试单位开展工作；参加试运值班；
8.5 脱硝设备厂商按照合同要求进行现场服务和现场技术指导；参加设备安装情况及首次试运条件的检查；负责设备质量缺陷的处理；参与各阶段试运；
8.6 监理公司负责试运缺陷的管理；负责组织试运条件的检查确认、设备安装和试运质量的验收和确认；参加各阶段试运工作，参加试运值班。