泰安电饭锅价格联盟

脱硝技术问答100题

脱硫脱硝同路人 2018-06-19 14:37:04

文章导读

本文主要介绍了脱硝技术相关内容,涉及低氮燃烧技术、SCR脱硝、SNCR脱硝、SCR脱硝缺点、脱硝催化剂、SCR系统等相关内容。


 来源:电建技术


本文主要介绍了脱硝技术相关内容,涉及低氮燃烧技术、SCR脱硝、SNCR脱硝、SCR脱硝缺点、脱硝催化剂、SCR系统等相关内容,详情如下:

一、基础原理篇:

1 氮氧化物的的危害有哪些?

答:(1)、NO能使人中枢神经麻痹并导致死亡,NO2会造成哮喘和肺气肿,破坏人的心、肺,肝、肾及造血组织的功能丧失,其毒性比NO更强。无论是NO、NO2或N2O,在空气中的最高允许浓度为5mg/m3(以NO2计)。

(2)、NOx与SO2一样,在大气中会通过干沉降和湿沉降两种方式降落到地面,最终的归宿是硝酸盐或是硝酸。硝酸型酸雨的危害程度比硫酸型酸雨的更强,因为它在对水体的酸化、对土壤的淋溶贫化、对农作物和森林的灼伤毁坏、对建筑物和文物的腐蚀损伤等方面丝毫不不逊于硫酸型酸雨。

所不同的是,它给土壤带来一定的有益氮分,但这种“利”远小于“弊”,因为它可能带来地表水富营养化,并对水生和陆地的生态系统造成破坏。

(3)、大气中的NOx有一部分进入同温层对臭氧层造成破坏,使臭氧层减薄甚至形成空洞,对人类生活带来不利影响;同对NOx中的N2O也是引起全球气候变暖的因素之一,虽然其数量极少,但其温室效应的能力是CO2的200-300倍。

2 影响NOx生成的主要因素有哪些?

答:锅炉烟气中的NOx主要来自燃料中的氮,从总体上看燃料氮含量越高,则NOx的排放量也就越大。此外还有很多因素都会影响锅炉烟气中的NOx含量的多少,有燃料种类的影响,有运行条件的影响,也有锅炉负荷的影响。

(1)、锅炉燃料特性影响煤挥发成分中的各种元素比会影响燃烧过程中的NOx生成量,煤中氧/氮(O/N)比值越大,NOx排放量越高;即使在相同O/N比值条件下,转化率还与过量空气系数有关,过量空气系数大,转化率高,使NOx排放量增加。此外,煤中硫/氮(S/N)比值也会影响到SO2和NOx的排放水平,S和N氧化时会相互竞争,因此,在锅炉烟气中随SO2排放量的升高,NOx排放量会相应降低。

(2)、锅炉过量空气系数影响

当空气不分级进入炉膛时,降低过量空气系数,在一定程度上会起到限制反应区内氧浓度的止的,因而对NOx的生成有明显的控制作用,采用这种方法可使NOx的生成量降低15%-20%。但是CO随之增加,燃烧效率下降。当空气分级进入时,可有效降低NOx排放量,随着一次风量减少,二次风量增,N被氧人的速度降低,NOx的排放量也相应下降。

(3)、锅炉燃烧温度影响

燃烧温度对NOx排放量的影响已取得共识,即随着炉内燃烧温度的提高,NOx排放量上升。

(4)、锅炉负荷率影响

通常情况下,增大负荷率,增加给煤量,燃烧室及尾部受热面处的烟温随之增高,挥发分N生成的NOx随之增加。

3 控制NOx的措施有那些?

答:有关NOx的控制方法从燃料的生命周期的三个阶段入手,即燃烧前、燃烧中和燃烧后。当前,燃烧前脱硝的研究很少,几乎所有的研究都集中在燃烧中和燃烧后的NOx控制。所以在国际上把燃烧中NOx的所有控制措施统称为一次措施,把燃烧后的NOx控制措施称为二次措施,又称为烟气脱硝技术。

目前普遍采用的燃烧中NOx控制技术即为低NOx燃烧技术,主要有低NOx燃烧器、空气分级燃烧和燃料分级燃烧。应用在燃煤电站锅炉上的成熟烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原技术以(SNCR)及SNCR/SCR混合烟气脱硝技术。

4 什么是低氮燃烧技术

答:对NOx的形成起决定作用的是燃烧区域的温度和过量空气量。因此,低NOx燃烧技术就是通过控制燃烧区域的温度和空气量,以达到阻止NOx生成及降低其排放的目的。目前常用的低NOx燃烧技术有如下几种:

(1)燃烧优化:通过调整锅炉燃烧配风,控制NOx排放的一种实用方法。它采取的措施是通过控制燃烧空气量、保持每只燃烧器的风粉(煤粉)比相对平衡及进行燃烧调整,使燃料型NOx的生成降到最低,从而达到控制NOx排放的目的。

(2)空气分级燃烧技术:是目前应用较为广泛的低NOx燃烧技术,它的主要原理是将燃料的燃烧过程分段进行。该技术是将燃烧用风分为一、二次风,减少煤粉燃烧区域的空气量(一次风),提高燃烧区域的煤粉浓度,推迟一、二次风混合时间,这样煤粉进入炉膛时就形成了一个富燃料区,使燃料在富燃料区进行缺氧燃烧,以降低燃料型NOx的生成。缺氧燃烧产生的烟气再与二次风混合,使燃料完全燃烧。

(3)低NOx燃烧器:将前述的空气分级及燃料分级的原理应用于燃烧器的设计,尽可能的降低着火区的氧浓度和温度,从而达到控制NOx生成量的目的,这类特殊设计的燃烧器就是低NOx燃烧器,一般可以降低NOx排放浓度的30~60%。

此外,还有燃料分级燃烧、烟气再循环等技术对NOx进行控制。近几年投运的大型机组,特别是超临界、超超临界机组基本都采用了低氮燃烧技术,较好的控制了NOx的排放浓度。而早些年投运的机组,NOx排放浓度相对较高。

由于我国对环保的要求越来越高,对氮氧化物排放的限制将越来越严格,因此国内一些大型锅炉厂和一些工程公司等对低氮燃烧技术进行了较多的研究,特别是在已运行的机组上如在一些已运行的电站锅炉上实施低氮燃烧改造的试验和工程应用。实施低氮燃烧改造基本上是通过采用空气分级、高位燃尽风、浓淡燃烧器和空气浓淡分布技术、降低燃烧器区域热负荷等技术来实现对NOx的有效控制。

5 上锅厂低NOx燃烧技术有什么特点?

答:在燃烧过程中降低NOx的生成的主要手段是采用分级燃烧,降低燃烧区域的氧浓度和降低火焰温度。上锅低NOx燃烧技术设计的基本理念是将低过量空气燃烧、空气分级燃烧和特殊设计的低NOx燃烧器相结合,在挥发氮物质形成时、非常关键的早期燃烧阶段中将O2降低,从而达到它把整个炉膛内分段燃烧和局部性空气分段燃烧时降低NOx的能力结合起来,在初始的富燃料条件下促使挥发氮物质转化成N2,因而达到大幅度降低NOx排放的目的。

上锅低NOx燃烧技术在燃用设计煤种的情况下,机组负荷BMCR工况下锅炉的NOx排放浓度保证值可达到不超过200mg/Nm3(O2=6%);机组负荷大于60%BMCR工况下锅炉的NOx排放浓度保证可达到不超过250mg/Nm3(O2=6%)。

6 为什么低氮燃烧技术在低负荷时NOx的排放不易控制?

答:一般而言,为了保证汽温,锅炉在低负荷运行时通常会适当提高燃烧时的过量空气系数。过量空气系数的提高使得燃烧中氧量偏高,分级燃烧效果降低,也就是没有有效发挥空气分级的特点以降低NOx的排放,这是锅炉低负荷时NOx不易控制的主要原因。

另外,当机组在低负荷运行时,即使不参与燃烧配风的二次风门全关时,风门挡板仍留有一定的流通空隙,以保证约10%左右的二次风通过,冷却该燃烧器喷嘴。但由于锅炉在低负荷运行时,总的运行风量较小,而燃烧器停运风门全关时流通空隙的结构,冷却风量占燃烧风量的比例在低负荷时明显增加,低负荷运行时的主燃烧器区域的低氧量无法保证,分级燃烧效果降低,因此低负荷控制NOx的效果不明显。

7 上锅厂的低NOx燃烧器有什么特点?

上锅采用的是特殊的低NOx燃烧器,通过特殊设计的燃烧器结构以及通过改变燃烧器的风煤比例,将前述的空气分级、燃料分级用于燃烧器本身,以尽可能地降低着火氧的浓度适当降低着火区的温度达到最大限度地抑制NOx生成的目的。

上锅特殊的低NOx燃烧器主要包括预置水平偏角的辅助风喷嘴(CFS)设计和强化着火煤粉设计。

8 上锅厂的低NOx空气分级燃烧技术有什么特点?

答:空气分级燃烧的基本原理是将燃料的燃烧过程分阶段完成。空气分级燃烧主要有轴向和径向分级燃烧两种。轴向分级燃烧指在距燃烧器上方一定位置处开设一层或两层所谓燃尽风喷口,将助燃空气沿炉膛轴向(即烟气流动方向)分级送入炉内,使燃料的燃烧过程沿炉膛轴向分级分阶段进行。径向分级燃烧指将二次风射流轴线向水冷壁偏转一定角度,形成一次风煤粉气流在内,二次风在外的径向分级燃烧。

空气分级燃烧这一方法弥补了简单的低过量空气燃烧的缺点。在第一级燃烧区内的过量空气系数越小,抑制NOx的生成效果越好,但不完全燃烧产物越多,导致燃烧效率降低、引起结渣和腐蚀的可能性越大。因此为保证既能减少NOx的排放,又保证锅炉燃烧的经济性和可靠性,必须正确组织空气分级燃烧过程。

轴向分级燃烧技术的主要通过紧凑燃尽风CCOFA和分离燃尽风SOFA进行控制,而径向分级燃烧技术则通过预置水平偏角的辅助风喷嘴(CFS)设计来实现,上锅低NOx燃烧技术能有效地将轴向分级燃烧和径向分级燃烧进行复合。

9 低NOx燃烧低过量空气技术有什么优缺点?

答:使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行,随着烟气中过量氧的减少,可以抑制NOx的生成。这是一种最简单的降低NOx排放的方法。一般可降低NOx排放15~20%。但如炉内氧浓度过低(3%以下),会造成CO浓度急剧增加,增加化学不完全燃烧热损失,引起飞灰含碳量增加,燃烧效率下降。因此在锅炉设计和运行时,应选取最合理的过量空气系数。

另外当锅炉设计时按照较低的过量空气系数时,如果实际运行无法达到设计选取的过量空气系数(实际运行高于设计值),会导致通过锅炉各受热部件的烟气流速偏离设计值,因此将无法到达设计的换热效果和受热面防磨性的要求。

因此必须将降低NOx和提高燃烧效率相结合,在相应的低过量空气系数降低NOx排放的同时兼顾锅炉整体受热面的设计,优化整体锅炉的运行性能。

10 什么是SCR烟气脱硝技术?

答:SCR烟气脱硝技术即选择性催化还原技术(SelectiveCatalyticReduction,简称SCR),是向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其它合适的还原剂,利用催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等碱金属)在温度为200-450℃时将烟气中的NOx转化为氮气和水。由于NH3具有选择性,只与NOx发生反应,基本不与O2反应,故称为选择性催化还原脱硝。在通常的设计中,使用液态纯氨或氨水(氨的水溶液),无论以何种形式使用氨,首先使氨蒸发,然后氨和稀释空气或烟气混合,最后利用喷氨格栅将其喷入SCR反应器上游的烟气中。

11  SCR法的优点有哪些?

答:SCR法是国际上应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术。该法的优点是:由于使用了催化剂,故反应温度较低;净化率高,可高达85%以上;工艺设备紧凑,运行可靠;还原后的氮气放空,无二次污染。

12 SCR法的缺点有哪些?

答:SCR法存在一些明显的缺点:烟气成分复杂,某些污染物可使催化剂中毒;高分散度的粉尘微粒可覆盖催化剂的表面,使其活性下降;系统中存在一些未反应的NH3和烟气中的SO2作用,生成易腐蚀和堵塞设备的硫酸氨(NH4)2SO4和硫酸氢氨NH4HSO4,同时还会降低氨的利用率;投资与运行费用较高。

13 SCR系统里的NOx是如何被反应的?

在SCR反应器内,NO通过以下反应被还原:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O6NO+4NH3→5N2+6H2O

当烟气中有氧气时,反应第一式优先进行,因此,氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。

在锅炉的烟气中,NO2一般约占总的NOx浓度的5%,NO2参与的反应如下:2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O

上面两个反应表明还原NO2比还原NO需要更多的氨。在绝大多数锅炉的烟气中,NO2仅占NOx总量的一小部分,因此NO2的影响并不显著。

14 SCR脱硝法的催化剂如何选择?

答:SCR法中催化剂的选取是关键因素,对催化剂的要求是活性高、寿命长、经济性好不产生二次污染。在以氨为还原剂来还原NOx时,虽然过程容易进行,铜、铁、铬、锰等非贵金属都可起到有效的催化作用,但因烟气中含有SO2、尘粒和水雾,对催化反应和催化剂均不利,故采用铜、铁等金属作为催化剂的SCR法必须首先进行烟气除尘和脱硫;或者是选用不易受肮脏烟气污染和腐蚀等影响的,同时要具有一定的活性和耐受一定温度的催化剂,如二氧化钛为基体的碱金属催化剂,其最佳反应温度为300-400℃。

15 如何保证SCR系统NOx脱除效率?

答:SCR系统NOx脱除效率通常很高,喷入到烟气中的氨几乎完全和NOx反应。有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说,对于新的催化剂,氨逃逸量很低。但是,随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞,氨逃逸量就会增加,为了维持需要的NOx脱除率,就必须增加反应器中NH3/NOx摩尔比。当不能保证预先设定的脱硝效率和(或)氨逃逸量的性能标准时,就必须在反应器内添加或更换新的催化剂以恢复催化剂的活性和反应器性能。

16 SCR脱硝过程中氨的氧化机理及危害?

答:氨的氧化将一部分氨转化为其它的氮化合物。可能的反应有:4NH3+5O2→4NO+6H2O4NH3+3O2→2N2+6H2O2NH3+2O2→N2O+3H2O

影响氨氧化反应的因素有:催化剂成分、烟气中各组分和氨的浓度、反应器温度等。一般认为在钒催化剂上,当温度超过399℃时,氨的氧化对脱硝过程才有显著影响。

其危害:首先,达到给定的NOx脱除率需要的氨供给率将增加,需要添加额外的还原剂以替换被氧化的氨;第二,氨的氧化减少了催化剂内表面吸附的氨,可能影响NOx脱除,可能导致催化剂体积不足;此外,由于氨不是被氧化就是与NOx反应或者作为氨逃逸从反应器中排出,因此氨的氧化使SCR工艺过程的物料平衡变得复杂。因此,SCR烟气脱硝系统需要安装氨逃逸的测量仪器。

17 SCR脱硝过程中SO2氧化的机理及危害?

答:SCR催化剂的氧化特性使燃用含硫煤的锅炉的脱硝反应器也会将SO2氧化为SO3:2SO2+O2→2SO3。SO2氧化率受烟气中SO2浓度、反应器温度、催化剂质量、催化剂的结构设计及配方的影响。SO3的产生率正比于烟气中SO2的浓度。增加反应温度也会加快SO2的氧化,当温度超过371℃时,氧化速率将迅速增加。

SO2氧化速率也与反应器中催化剂的体积成正比,因此,为获得高的脱硝效率和低的氨逃逸而设计的反应器也会产生更多的SO3。

SO3与催化剂组分及烟气组分反应,形成固体颗粒沉积在催化剂表面或内部,缩短催化剂寿命。SCR反应器产生的SO3增加了烟气中SO3的本底浓度。

18 SCR脱硝过程中铵盐(如硫酸氢铵和硫酸铵)的形成机理及危害。

答:约在320℃以下,SO3和逃逸的氨反应,形成硫酸氢铵和硫酸铵:NH3+SO3+H2O→NH4HSO42NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4

这些物质从烟气中凝结并沉积,可以使催化剂失活;造成SCR系统的下游设备沾污和腐蚀,增加空气预热器的压降并降低其传热性能;使飞灰及脱硫装置副产物不适合于特定的用途。

降低上述影响是将氨逃逸量维持在低水平以及控制燃用含硫燃料锅炉SCR装置的SO2氧化率。铵盐沉积开始的温度是氨和SO3浓度的函数,为了避免催化剂沾污,在满负荷条件下,SCR系统运行温度应该维持在320℃以上。

19 影响SCR脱硝性能的因素有哪些?

答:影响SCR脱硝性能的几个关键因素有:反应温度、烟气速度、催化剂的类型、结构和表面积以及烟气/氨气的混合效果。

催化剂是SCR系统中的主要部分,其成分组成、结构、寿命及相关参数直接影响SCR系统的脱硝效率及运行状况。不同的催化剂适宜的反应温度也差别各异。反应温度不仅决定反应物的反应速度,而且决定催化剂的反应活性。如果反应温度太低,催化剂的活性降低,脱硝效率下降,则达不到脱硝的效果。

此外催化剂在低温下持续运行,还将导致催化剂的永久性损坏;如果反应温度太高,则NH3容易被氧化,生成NOx的量增加,甚至会引起催化剂材料的相变,导致催化剂的活性退化。在相同的条件下,反应器中的催化剂表面积越大,NO的脱除效率越高,同时氨的逸出量也越少。

NH3输入量必须既保证SCR系统NOx的脱除效率,又保证较低的氨逃逸率。只有气流在反应器中速度分布均匀及流动方向调整得当,NOx转化率、氨逃逸率和催化剂的寿命才能得以保证。采用合理的喷嘴格栅,并为氨和烟气提供足够长的混合烟道,是使氨和烟气均匀混合的有效措施,可以避免由于氨和烟气的混合不均所引起的一系列问题。

20 运行中影响催化剂寿命的因素有哪些?

答:因为我厂SCR催化剂是在未经除尘的烟气中工作,故寿命会受到下列因素的影响:

1)、烟气携带的飞灰中含有Na、K、Ca、Si、As等时,会使催化剂“中素”或受污染,从而降低催化剂的效能。

2)、飞灰对催化剂反应器的磨损。

3)、飞灰使催化剂反应器通道堵塞。

4)、烟气温度降低,氨分子与SO3和H2O反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4,这是种有黏性的物质,会附着在催化剂表面,易引起污染积灰进而堵塞催化剂的通道和微孔。

5)、烟气温度过高会使催化剂烧结或失效。

21 SCR脱硝系统对空预器的性能有哪些影响?采取什么措施应对?

答:由于氨与NOx的不完全反应,会有少量的氨与烟气一道逃逸出反应器。逃逸的NH3与烟气中的SO3和H2O形成NH4HSO4,在150-230℃时,会对空预器冷段形成强烈腐蚀,同时造成空预器积灰。

通常氨的逃逸率(体积分数)为1×10-6以下时,NH4HSO4生产量很少,堵塞现象不明显;若氨逃逸率增加到2×10-6时,据日本AKK测试结果表明,空预器运行半年后其阻力增加约30%;若氨逃逸率增加到3×10-6时,空预器运行半年后阻力增加到50%,对引风机和送风机造成较大影响。

为防止空预器积灰堵塞,在冷段清洗方面需作特殊处理,如热元件采用高通透性的波形;合并传统的冷段和中温段,使其冷段传热元件增高;空预器吹灰次数增加;吹灰器采用双介质,运行时吹灰介质为蒸汽,停机清洗介质为高压水等。为防止空预器腐蚀,冷段通常采用搪瓷表面传热元件。总之,通过改变空预器的结构,运行中控制NH3逃逸率在较低水平,则SCR装置不会影响锅炉的安全运行。

22 SCR脱硝工艺由那些系统组成?

答:SCR系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、省煤器旁路、SCR旁路、检测控制系统等组成。

23 SCR系统反应器布置方式有那些?

答:按SCR反应器在锅炉烟道中三种不同的安装位置可分为三种布置方式,即热段/高含尘布置、热段/低含尘和冷段布置。

(1)、热段/高含尘布置:反应器布置在空气预热器前温度为360℃左右的位置,此时烟气中所含有的全部飞灰和SO2均通过催化剂反应器,反应器的工作条件是在“不干净”的高尘烟气中。由于这种布置方案的烟气温度在300~400℃的范围内,适合于多数催化剂的反应温度,因而它被广泛采用。但是由于催化剂是在“不干净”的烟气中工作,因此催化剂的寿命会受下列因素的影响:

①烟气所携带的飞灰中含有Na,Ca,Si,As等成分时,会使催化剂“中毒”或受污染,从而降低催化剂的效能。

②飞灰对催化剂反应器的磨损。

③飞灰将催化剂通道堵塞。

④如烟气温度升高,会将催化剂烧结,或使之再结晶而失效,如烟气温度降低,NH3会和SO3反应生成酸性硫酸铵,从而会堵塞催化剂和污染空气预热器。

⑤高活性的催化剂会促使烟气中的SO2氧化成SO3,因此应避免采用高活性的催化剂用于这种布置。为了尽可能地延长催化剂的使用寿命,除了应选择合适的催化剂之外,要使反应器通道有足够的空间以防堵塞,同时还要有防腐措施。

(2)、热段/低含尘布置:反应器布置在静电除尘器和空气预热器之间,这时,温度为300~400℃的烟气先经过电除尘器以后再进入催化剂反应器,这样可以防止烟气中的飞灰对催化剂的污染和将反应器磨损或堵塞,但烟气中的SO3始终存在,因此烟气中的NH3和SO3反应生成硫酸铵而发生堵塞的可能性仍然存在。采用这一方案的最大问题是,静电除尘器很难在300~400℃的温度下正常运行,因此很少采用。

(3)、冷段布置:反应器布置在烟气脱硫装置(FGD)之后,这样催化剂将完全工作在无尘、无SO2的“干净”烟气中,由于不存在飞灰对反应器的堵塞及腐蚀问题,也不存在催化剂的污染和中毒问题,因此可以采用高活性的催化剂,减少了反应器的体积并使反应器布置紧凑。

当催化剂在“干净”烟气中工作时,其工作寿命可达3~5年(在“不干净”的烟气中的工作寿命为2~3年)。这一布置方式的主要问题是,当将反应器布置在湿式FGD脱硫装置后,其排烟温度仅为50~60℃,因此,为使烟气在进入催化剂反应器之前达到所需要的反应温度,需要在烟道内加装燃油或燃烧天然气的燃烧器,或蒸汽加热的换热器以加热烟气,从而增加了能源消耗和运行费用。

对于一般燃油或燃煤锅炉,其SCR反应器多选择安装于锅炉省煤器与空气预热器之间,因为此区间的烟气温度刚好适合SCR脱硝还原反应,氨被喷射于省煤器与SCR反应器间烟道内的适当位置,使其与烟气充分混合后在反应器内与氮氧化物反应,SCR系统商业运行业绩的脱硝效率约为50%~90%。

24 氨漏失(逃逸)有那些不利影响?

(1)、与SO3和H2O生成硫酸氢氨,造成空预器堵塞、堵塞催化剂孔道、造成ESP均流板堵塞。

(2)、与SO3和H2O生成硫酸氨,增加烟囱细微颗粒排放。

(3)、被脱硫浆液吸收,在皮带脱水车间稀释,散发臭味。

(4)、被飞灰颗粒捕捉,降低飞灰荷阻比,影响除尘效率并污染飞灰,影响粉煤灰的出售。

25 安装SCR系统导致烟气中SO3含量增大对机组运行的影响?

答(1)、和氨漏失生成硫酸氢氨,使空预器和静电除尘器堵塞。(2)、烟气的酸露点温度升高,造成设备腐蚀。(3)、硫酸雾使烟气呈蓝色,影响电厂环保形象。(4)、硫酸雾可能会在烟囱附近沉降,直接影响电厂。(5)、和氨漏失生成硫酸氨,增大细微颗粒排放。

26 安装SCR脱氮装置引起的烟气流动阻力对机组运行的影响?

答:(1)、增大引风机负载,造成引风机电耗增大。

(2)、增大空预器热端压差,空气侧向烟气侧泄漏量增大且会造成空预器关键零部件受压应力增大,导致空预器故障。

27 何为SCR系统摩尔比?有什么作用?

答:SCR系统摩尔比指参与脱硝反应的氨氮配比,即NH3/NOx,是SCR脱硝系统的一个重要技术指标。根据脱硝反应方程式,1摩尔NH3与1摩尔NOx进行反应。理论上,假定所有氨参与反应,NH3/NOx摩尔比为0.8时的脱硝效率可达到80%。根据所要求的脱硝效率为80%,氨逃逸率3ppm,则相应的摩尔比约为0.812。

摩尔比可由程序决定或在现场调试时设定。摩尔比的计算公式如下:NH3/NOx摩尔比=脱硝效率/100+氨逃逸率/进口NOx值在SCR控制系统中通过锅炉烟气流量、进口NOx浓度和摩尔比三者的乘积计算出所需氨流量后送到控制器中,与实际氨流量进行比较。对误差信号进行PI调节,调整氨流量控制阀的开度,从需最终控制脱硝效率。

28 什么是SNCR烟气脱硝技术?

答:SNCR烟气脱硝技术是一种不需要催化剂的选择性非催化还原技术(SelectiveNon-CatalyticReduction,简称SNCR)。该技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与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850~1100℃的区域,该还原剂(尿素)迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2,该方法是以炉膛为反应器,在炉膛850~1100℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下,NH3或尿素等氨基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,其主要反应为:

NH3为还原剂:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

尿素为还原剂:NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+H2O

当温度高于1100℃时,NH3则会被氧化为NO,即:4NH3+5O2→4NO+6H2O

不同还原剂有不同的反应温度范围,NH3的反应最佳温度区为850~1100℃。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,氨的逃逸增加,也会使NOx还原率降低,且NH3是高挥发性和有毒物质,其逃逸会造成新的环境污染。

SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为25%~50%,受锅炉结构尺寸影响很大,多用作低NOx燃烧技术的补充处理手段。

29 引起SNCR系统氨逃逸的原因有那些?

答:引起SNCR系统氨逃逸的原因有两种,一是由于喷入点烟气温度低影响了氨与NOx的反应;另一种可能是喷入的还原剂过量或还原剂分布不均匀。还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到炉内最有效的部位,因为NOx在炉膛内的分布经常变化,如果喷入控制点太少或喷到炉内某个断面上的氨分布不均匀,则会出现分布较高的氨逃逸量。

为保证脱硝反应能充分地进行,以最少的喷入NH3量达到最好的还原效果,必须设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。若喷入的NH3不充分反应,则逃逸的NH3不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上,而且烟气中NH3遇到SO3会产生(NH4)2SO4易造成空气预热器堵塞,并有腐蚀的危险。

30 什么是SNCR/SCR混合烟气脱硝技术?

答:SNCR/SCR混合烟气脱硝技术是把SNCR工艺的还原剂喷入炉膛技术同SCR工艺利用逃逸氨进行催化反应的技术结合起来,进一步脱除NOx。它是把SNCR工艺的低费用特点同SCR工艺的高效率及低的氨逃逸率进行有效结合。该联合工艺于20世纪70年代首次在日本的一座燃油装置上进行试验,试验表明了该技术的可行性。

理论上,SNCR工艺在脱除部分NOx的同时也为后面的催化法脱硝提供所需要的氨。SNCR体系可向SCR催化剂提供充足的氨,但是控制好氨的分布以适应NOx的分布的改变却是非常困难的。为了克服这一难点,混合工艺需要在SCR反应器中安装一个辅助氨喷射系统。通过试验和调节辅助氨喷射可以改善氨气在反应器中的分布效果。

SNCR/SCR混合工艺可以达到40%~80%的脱硝效率,氨的逃逸小于5~10ppm。

31 脱硝工艺有那些副产物?

答:脱硝过程是利用氨将氮氧化物还原,反应产物为无害的水和氮气,因此脱硝过程不产生直接的副产物。可能造成二次污染的物质有逃逸的氨和达到寿命周期的废催化剂。

逃逸的氨随烟气排向大气,当逃逸氨的浓度超过一定限值时,会对环境造成污染,因此氨逃逸水平是脱硝装置主要的设计性能指标,也是脱硝装置运行过程中必须监视和控制的指标,脱硝装置的氨逃逸水平典型的设计值为≤3ppm。当氨逃逸量超过此限值时,应更换催化剂。

废催化剂可用作水泥原料或混凝土及其它筑路材料的原料或返回厂家处理从中回收金属、再生等。

32 稀释风的作用有哪些?

答:稀释风由稀释风机负责提供,其主要作用如下:一是作为NH3的载体,降低氨的浓度使其到爆炸极限下限以下,保证系统安全运行;二是通过喷氨格栅将NH3喷入烟道,有助于加强NH3在烟道中的均匀分布,便于系统对喷氨量的控制。

33 声波吹灰器的工作原理?

答:声波吹灰器是利用声波发生头将压缩空气携带的能量转化为高声强声波,声波对积灰产生高加速度剥离作用和振动疲劳破碎作用,使积灰产生松动而脱离催化剂表面,以便烟气或自身重力将其带走。在声波的高能量作用下,粉尘不能在热交换表面积聚,可有效阻止积灰的生长。

34 声波吹灰器与蒸汽吹灰器有何不同?

答:声波吹灰技术是利用声波发生器,把调制高压气流而产生的强声波,馈入反应器空间内。由于声波的全方位传播和空气质点高速周期性振荡,可以使表面上的灰垢微粒脱离催化剂,而处于悬浮状态,以便被烟气流带走。声波除灰的机理是“波及”,吹灰器输出的能量载体是“声波”,通过声场与催化剂表面的积灰进行能量交换,从而达到清除灰渣的效果。这种方式适合于松散积灰的清除,对黏结性积灰和严重堵灰以及坚硬的灰垢无法清除。

而传统的高压蒸汽吹灰器,是“触及”的方法,输出的能量载体是“蒸汽射流”,靠“蒸汽射流”的动量直接打击换热面上的灰尘,使之脱落并将其送走。这种方式适用于各种积灰的清除,对结性较强、灰熔点低和较黏的灰有较明显效果。

35 氨的特性有哪些?

答:氨气是无色,有强烈刺激性气味的气体;在标准状况下密度小于空气;易液化,在常压下冷却至-33.5℃或在常温下加压至700-800kPa,气态氨就液化成无色液体;为易溶于水的碱性物质。氨在空气中可燃,但一般难以着火,连续接触火源可燃烧,在651℃以上可燃烧,氨气与空气混合物的浓度在16%-25%时,遇到明火会燃烧和爆炸,如果有油脂或其他可燃性物质,则更容易着火。

氨对人体生理组织具有强烈腐蚀作用,对皮肤及呼吸器官有强烈刺激性及腐蚀性。眼睛被溅淋高浓度氨,会造成视力障碍、残疾。人体忍受氨的极限是50ppm,当人吸入含氨尝试达0.5%(5000ppm)以上的空气时,数分钟内会引起肺水肿,甚至呼吸停止窒息死亡。根据国家职业卫生标准(GBZ2-2002)在作业场所,氨的短时间接触容许浓度为30mg/Nm3,时间加权平均容许浓度为20mg/Nm3。

36 与氨气或氨水的接触后的处理方法?

答:1)、皮肤接触:立即用水冲洗。如果冲洗后仍有过敏或烧伤,应进行医疗。

2)、眼睛接触:立即用大量的清水反复清洗15分钟。

3)、呼吸道接触:立即将人送到通风处。如停止呼吸,采用人工呼吸急救法并尽可能快进行医疗。

4)、体内接触:立即喝大量的水稀释吸入的氨。不要尝试使患者呕吐。尽可能快进行医疗。

37 制氨有那些方法?

答:一般有三种方法:尿素法,纯氨法,氨水法。氨系统的三种方法中,使用尿素制氨的方法最安全,但是,其投资、运行总费用最高;纯氨的运行、投资费用最低,但是,纯氨的存储需要较高的压力,安全性要求较高。氨水介于两者之间。

根据国内外制造厂商的介绍,在日本和中国台湾均采用纯氨法,在欧洲根据不同地区的情况三种方法均有应用。在国内脱硝工程中,绝大多数脱硝工程采用纯氨制备氨气,纯氨为通用的化工产品,可从市场采购到;通过市场调查,市场上纯氨货源供应较为丰富

二、运行操作篇

38 我厂#4机组烟气脱硝配置特点?

答:我厂#4机组烟气脱硝采用选择性催化还原法(SCR法)工艺,是一种干法脱硝工艺,反应器采用高飞灰布置方式,位于省煤器与空预器之间。催化剂为株式会社日立制作所生产的板式催化剂。用液态纯氨作还原剂,与烟气中的NOx进行反应生成氮气和水,从而降低烟气中的NOx排放。

4号机组烟气脱硝工程选用SIEMENSPCS7控制系统,采用可编程序控制器PLC加上位机控制方式,配有两台上位机操作电脑,一台为工程师(ES)站,一台为操作员站(OS),两台电脑都为单站结构,能够独立工作。并设置有脱硝系统PLC冗余控制主站、脱硝控制系统电源分配柜、SCR远程I/O站、氨区远程I/O站。

其中电源分配柜电源来自两路,一路常用电源接自氨区MCC,另一路备用电源引自400V除尘MCC4A段(控制中心),通过设置在电源柜内的双电源切换装置分配给各个用电负荷。UPS电源装置设在控制电源分配柜内,主要提供PLC、上位机、现场仪表阀门及氨气泄漏报警器等负荷的用电。通过设置在SCR远程I/O站机柜内的MODBUS模块(冗余)可以实现与主机DCS的通信。

39 我厂#4机组SCR的设计参数?

答:我厂SCR的设计条件下参数为:反应器压缩(附加层催化剂之前):81.6mmH2O(即800Pa);脱硝效率≥80%;出口NOx(干基)≤50.4ppm;NH3逃逸率(干基)≤3ppm;氧量基准值6%;NH3/NOx摩尔比≤0.812;SO2/SO3转化率≤1.0%(at365℃)。

40 我厂SCR的工艺流程?

答:我厂的SCR工艺流程为:还原剂液氨用罐装卡车运输,以液体形态储存于氨罐中;液态氨在注入SCR系统烟气之前经由蒸发器汽化,汽化的氨和稀释空气混合,通为喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中;充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应,生成N2和H2O,去除烟气中的NOx。

41 我厂SCR脱硝系统的主要设备有哪些?

答:我厂SCR系统主要由脱硝反应系统、氨制备及氨储运系统和其他输助设备组成。其中脱硝反应系统由SCR反应器、喷氨系统、氨气/烟气混合器、稀释风机等组成;液氨储运系统包括卸料压缩机、氨储罐、氨蒸发器、缓冲罐等;SCR其他输助设备和装置主要包括SCR反应器的相关管路和吹灰装置等。

42 氨系统运行需注意那些要点?

(1)由于氨气的毒性和易燃易爆性,为了确保氨系统能够安全稳定的运行,液氨卸料和氨蒸发器投运和停运,以及氨蒸发器互相切换,必须严格按照操作票进行操作;

(2)氨稀释槽和废水池中的氨水,受热后会挥发氨气,为了避免因高浓度的氨水挥发大量的氨气,影响氨区工作人员的身心健康,因此应该定期将稀释槽和废水池中的含氨废水排出,用废水排至废水处理系统进行处理;

(3)应该定期检查氨系统(氨泄漏检测仪),保证氨系统的严密性;

(4)氨系统检修前后,需进行氮气置换;

(5)由于氨蒸发器原设计原因,为了防止氨蒸发器出现冷热分层现象,在氨蒸发器运行时,应该保持氨蒸发器的工艺水疏放阀和入口阀一定的开度,使氨蒸发器内的热水实现开始循环。

43 催化反应系统运行需注意那些要点?

(1)反应器声波吹灰系统的稳定运行对于机组和脱硝系统的安全稳定运行极为重要。因此无论是否喷氨,在锅炉引风机运行以后,就应该把声波吹灰系统顺控投入运行,当锅炉需要进行检修时,在引风机停运后方可把声波吹灰系统停运;

(2)声波吹灰系统在每一个反应器的每一层的就地管路上都有一个压力调节阀,应该把压缩空气的压力调整在0.5MPa,日常巡捡时应该检查该压力是否在0.5MPa左右,否则应该进行调整;

(3)稀释风机产生的稀释风不但起稀释氨气的作用,同时还具有防止AIG喷嘴堵塞的作用。因此,无论是否喷氨,在锅炉引风机投入运行之前,就应该把稀释风机投入运行,在锅炉引风机停运后,方可停运稀释风机;

(4)为了防止压缩空气中的水分腐蚀声波吹灰器的鼓膜,应该定期对声波吹灰器压缩空气缓冲罐进行排污。

(5)脱硝混合系统中所有手动碟阀的开度在调试过程中都进行了调整和确认,因此运行人员应该记录并标记所有手动碟阀的开度位置,并且在日常运行时,不要随意调整这些阀门的开度位置,以免影响脱硝系统的正常运行;

(6)为了保证脱硝系统的安全稳定的正常运行,进入反应器内的烟气温度不能过高,也不能过低。催化剂的正常工作温度为290℃-420℃,只有当烟气温度高于290℃且低于420℃时,方可向反应器内喷氨,当反应器烟气温度高于420℃时,应该对锅炉进行调整,以免催化剂发生高温烧结,从而导致催化剂活性迅速降低;

(7)应当对反应器进口温度和空预器进口温度进行关注,尤其是在机组启停阶段。当空预器进口温度远大于反应器进口温度时,就表明很有可能在反应器内发生了再燃现象,此时应该及时向脱硝技术供应商BHK进行咨询,以便采取适当措施;

(8)在正常情况下,锅炉满负荷运行时,反应器压差应该小于350Pa,若反应器压差过大,应引起注意,当反应器压差高于400Pa时,应该及时向脱硝技术供应商BHK进行咨询,以便采取适当措施;

44 我厂液氨蒸发器的结构是什么样的?

答:我厂液氨蒸发器是螺旋管式的,管内为液氨,管外为温水浴,以蒸汽喷入水中将水加热自42℃,再以温水将液氨汽化,并加热至常温。通过控制蒸气调节阀使液氨蒸发器水温保持在42℃,当水温超过45℃时则切断蒸汽截止阀。蒸发器前进氨管路上装有压力控制阀将氨气压力控制在0.15MPa,当出口压力达到0.2MPa时,切断进氨截止阀。

45 简述我厂4号炉SCR反应区工艺流程?

答:我厂4号炉SCR反应器位于锅炉下游的烟道上,氨喷射格栅位于反应器上游的烟道上;因此,在反应器入口处,通过导流板,能使氨气/空气混合气体在烟气中均匀分布。在反应器中,氨与烟气中的NOx发生反应,生成氮气和水;然后烟气进入空预器进行热交换后进入除尘器

46 我厂4号炉SCR反应器有什么特点?

答:我厂4号炉配有两个反应器。每个反应器中催化剂共有120块,分两层布置,每层布置12X5。初始催化剂体积为301m3/反应器。催化剂类型为板式。催化剂由1mm厚、间距7mm的催化剂元件组成,由日立提供。催化剂元件包含支撑板,在其上涂有表面有活性催化剂成分的二氧化钛载体。在每层催化剂上方装有催化剂测试片及其支架,可定期取出催化剂测试片进行试验测试,用来判断催化剂的运行情况。

为了防止烟气的飞灰在催化剂上沉积,堵塞催化剂孔道,在每层催化剂上安装了4个声波吹灰器,吹灰介质为压缩空气。为了防止烟气中的大颗粒飞灰在催反应系统内积聚,在每个催化反应器的进口烟道底部安装了1个灰斗,同时有4个压缩空气喷嘴,可以将积聚在进口烟道上的飞灰吹入灰斗。在催化反应器的底部还安装有3个灰斗,用来收集反应器内部的飞灰。

47 我厂4号炉SCR反应区压缩空气接自何处?

答:我厂4号炉SCR反应区吹灰所需的压缩空气由全厂检修用压缩空气系统供应,一般耗气量为360Nm3/h;SCR区催化反应器附近所需的仪用压缩空气由4#炉仪用压缩空气目管接出,主要用于气动阀和仪器仪表的反吹,平均耗气量为1.0Nm3/min。

48 我厂4号炉SCR氨气喷射系统有什么工艺特点?

答:氨储存和蒸发系统为脱硝系统提供氨气,氨耗量随进口NOx值由氨流量控制阀来控制。氨气进入混合器后与稀释空气混合,(比例为19:1,以避免混合气体发生爆炸;在检修停止供氨时推荐用氮气吹扫管道中残留的氨气)。氨气在混合器和管道中与空气混合后,进入氨分配总管。

氨/空气喷射系统包括供应支管,喷嘴格栅和喷嘴。每个供应管道上都装有手动节流阀和流量孔板,通过调节可获得氨气在烟气中更均匀的分布。根据烟道中烟气取样分析得出NH3和NOx的分布值,据此来调节节流阀。氨喷射格栅安装在反应器前的竖直烟道中。氨喷射格栅包括格栅管和喷嘴。根据NOx浓度分布调节各个喷嘴的氨气/空气混合气体流量

49 简述我厂SCR控制系统的基本原理?

答:通过反馈控制提供氨量,保持出口NOx值恒定。进口NOx浓度和烟气流量的乘积为NOx流量信号,然后此信号与所要求的NH3/NOx摩尔比(取决于脱硝效率)相乘得到氨耗量信号。氨流量计算出后将信号送到控制器中,与实际氨流量进行比较。对误差信号进行PI调节,调整氨流量控制阀的开度。如果由于联锁失效而不能调节喷氨,则立即关闭氨流量控制阀。

50 我厂SCR系统供氨控制有什么特点?

答:我厂SCR系统供氨控制系统对氨流量用温度和压力因子进行修正。进口NOx信号送入控制器,根据程序计算氨流量。用氨流量控制阀控制氨流量,从而控制器能保持出口NOx的浓度值。在氨供应管道上有一个紧急切断阀。如联锁条件(烟气温度低于286℃或氨气稀释比例高于14%任何一条)满足,将关闭切断阀,保证安全运行,防止催化剂损坏。

51 我厂SCR系统稀释空气的供应控制有什么特点?

答:稀释风机提供到混合器中的稀释空气,流量可用手动挡板进行控制,一旦设定好空气流量,将不再随锅炉负荷进行调节。根据氨气占整个混合气体的比例约5%,计算稀释空气的流量。在低负荷或低NOx值时,氨气浓度将低于5%。将空气流量信号与氨流量信号相比得出稀释比例,以控制在爆炸极限范围内。在混合器上游的氨气管道上设有止回阀,防止倒流。

52 我厂SCR系统氨气/空气混合气体的供应控制有什么特点?

答:氨气与稀释空气在混合器中混合,然后混合气体进入分配总管,接着进入各喷氨支管。每个支管上都有手动节流阀和流量孔板,以保证混合气体能均匀地喷入到烟气中。

53 氨区由那些设备组成?

答:氨区作为脱硝供氨系统,主要包括液氨储存、氨气供应、废气排放和氨气泄漏报警等部分组成。

54 液氨储存由那些设备组成?

答:液氨储存主要包括两个液氨储罐和两台卸料压缩机(一用一备)。液氨储罐进口气动切断阀、液氨储罐气出口气动切断阀及卸料压缩机主要用于液氨槽车卸氨至液氨储罐,由现场卸氨人员在就地控制箱上操作,不参与顺控和连锁。

55 氨气供应系统由那些设备组成?

答:氨气供应主要包括两台液氨蒸发器分别对应两台氨气缓冲罐,系统为一用一备。蒸发器采用水浴的原理,运行时通过调节蒸发器气动调节阀来保证水温控制在42℃(首次启动前应将液氨蒸发器加满水),通过调节蒸发器进口气动调节阀来保证液氨蒸发器出口、缓冲罐达到正常设计压力。

56 氨气泄漏检查和喷淋装置作用?

答:在液氨储罐A、液氨储罐B、液氨蒸发器及氨气缓冲罐A/B、卸氨槽车处设置有氨气泄漏检查仪和喷淋装置。在投自动控制情况下,当出现液氨储罐压力≥1.485MPa或液氨储罐温度≥40℃或任一氨泄漏监测器氨浓度≥20ppm现象时,就地喷淋装置将自动启动开始喷淋,从而达到降温或者控制泄漏量的作用。

57 氨区废水池的作用?

答:氨区设置有氨气吸收罐、废水池和废水泵。当液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐氨区阀动作时,或者罐体和管道置换时,排出的气体经氨气收集总管进入氨气吸收罐溶于水后流至废水池,通过废水泵,打往化学区域的酸碱废水暂存水池。

58 为何液氨蒸发器的水源要保持流运状态?

答:这是由于氨蒸发器原设计原因,为了防止氨蒸发器出现冷热分层现象,在氨蒸发器运行时,应该保持氨蒸发器的工艺水疏放阀和入口阀一定的开度,使氨蒸发器内的热水实现流动循环。

59 液氨蒸发器水温是如何控制的?

答:通过控制蒸发器气动调节阀阀门开度大小,来调节进入液氨蒸发器中的过热蒸汽的流量,从而达到控制液氨蒸发器热水温在42℃左右的目的。每台液氨蒸发器蒸汽正常流量为300kg/h。

60 液氨蒸发器出口氨气压力是如何控制的?

答:通过控制蒸发器进口气动调节阀阀门开度大小,来调节进入液氨蒸发器中的液氨流量,从而达到控制液氨蒸发器出口氨气压力、缓冲罐压力在0.15MPa左右的目的。液氨进口调节阀正常流量为360kg/h。

61 4号机氨区所用的压缩空气、蒸汽和水分别取自哪里?

答:氨区仪用气接自4号机主机仪用气母管,主要用于气动阀,平均耗气量为1.2Nm3/min;氨区蒸发器所需蒸汽由4号炉锅炉空预器吹灰用蒸汽管道上接出(辅汽至空预器吹灰手动门后,电动门前),一般耗蒸汽量为0.3t/h;氨区所用水源来自4号机组主机一次风机旁杂用水,一般耗水量为75t/h。

62 声波吹灰系统的运行规定有哪些?

答:1)、反应器声波吹灰系统的稳定运行对于机组和脱硝系统的安全稳定运行极为重要。因此无论是否喷氨,在锅炉引风机运行以后,就应该把声波吹灰系统顺控投入运行,当锅炉需要进行检修时,在引风机停运后方可把声波吹灰系统停运;

2)、声波吹灰系统在每一个反应器的每一层的就地管路上都有一个压力调节阀,应该把压缩空气的压力调整在0.5MPa,日常巡捡时应该检查该压力是否在0.5MPa左右,否则应该进行调整;

3)、为了防止压缩空气中的水分腐蚀声波吹灰器的鼓膜,应该定期对声波吹灰器压缩空气缓冲罐进行排污。

63 稀释风机应在何时投运和停止?

答:稀释风机产生的稀释风不但起稀释氨气的作用,同时还具有防止AIG喷嘴堵塞的作用。因此,无论是否喷氨,在锅炉引风机投入运行之前,就应该把稀释风机投入运行,在锅炉引风机停运后,方可停运稀释风机;

64 催化反应系统对烟气温度的要求有哪些?

答:为了保证脱硝系统的安全稳定的正常运行,进入反应器内的烟气温度不能过高,也不能过低。催化剂的正常工作温度为290℃-420℃,只有当烟气温度高于290℃且低于420℃时,方可向反应器内喷氨,当反应器烟气温度高于420℃时,应该对锅炉进行调整,以免催化剂发生高温烧结,从而导致催化剂活性迅速降低;

65 脱硝混合系统中的手动碟阀是否可以调整?

答:脱硝混合系统中所有手动碟阀的开度在调试过程中都进行了调整和确认,因此运行人员应该记录并标记所有手动碟阀的开度位置,并且在日常运行时,不要随意调整这些阀门的开度位置,以免影响脱硝系统的正常运行;

66 SCR反应器进出口差压应在什么范围?

答:在正常情况下,锅炉满负荷运行时,反应器压差应该小于350Pa,最高不超过400Pa.

67 SCR设置灰斗的作用?

答:BMCR工况下省煤器出口烟气流速设计为9.7m/s,省煤器灰斗除灰占总灰量的5%,烟气在SCR的流速为5.0m/s左右,势必形成一定的积灰,为保证SCR内的催化剂的催化效果,在SCR内配置的吹灰器将把积灰吹入空预器,因此,在保留省煤器灰斗的基础上,在SCR后布置灰斗。此外投运SCR后,逃逸的氨(氨的逃逸率一般控制在3ppm以下)在230℃时与SO3产生化学反应形成NH4HSO4,NH4HSO4具有粘性,在空预器内会形成堵灰和腐蚀,SCR灰斗的设置可以减少进入空预器内的灰份,这对空预器的安全运行是十分有利的。

68 氨区设备的正常运行维护内容?

答:1)、每月对水喷淋系统的功能进行一次检查并试验正常;

2)、定期对各安全阀的氨泄漏情况进行检查;

3)、调节阀和切断阀每班都要检查以下方面:阀门功能是否正常、压力、温度设定是否正确、有无泄漏情况。

4)、管道在运行期间要检查泄漏和振动情况;

5)、卸料压缩机系统检查内容:曲轴箱油压、曲轴箱油位、压缩机进出口压力、气液分离器排液每天一次;6)、废水泵轴承润滑油油位正常;

7)、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨气吸收罐完整无泄漏;8)、蒸发系统每半月切换一次。

69 蒸发器投运操作步骤?

答:(以投运由液氨储罐A供应液氨的蒸发器A为例)

1)确认氨区给水总管就地压力表压力显示在0.2~1.0MPa之间,供往氨区的蒸汽压力在0.8Mpa左右、温度不高于350℃,供往氨区的仪用空气压力在0.7Mpa左右。

2)确认氨稀释槽给水截止阀、吸收罐排污截止阀、排污总阀截止阀、废水泵排水截止阀在全开状态。

3)打开氨稀释槽进水口气动切断阀向氨稀释槽供水,当液位达到1900mm后,将该阀与氨稀释槽排水气动切断阀投入自动控制。4)将废水泵、氨泄漏检测仪和喷淋装置投入自动控制。

5)确认蒸发器A蒸汽进口截止阀3(旁路)、蒸发器A排水截止阀在关闭状态;确认蒸汽总管截止阀、给水总管截止阀在开启状态。

6)打开蒸发器A给水截止阀,向蒸发器A筒体内供水,当蒸发器A水位达到2300mm时,逐渐关小蒸发器A给水截止阀的阀门开度,只保持有少量水源进入蒸发器A筒体内。并少量开启蒸发器A排水截止阀,使蒸发器A中水源处于循环流动状态,且保持液位稳定。确认有水从该阀排至雨水井。

7)打开蒸发器A蒸汽进口截止阀1、蒸发器A蒸汽进口截止阀2、蒸发器A蒸汽进口气动切断阀。

8)以10%的速率缓慢开启蒸发器A气动调节阀,使蒸汽进入蒸发器筒体加热里面的水。当蒸发器A水温达到42℃后,把该气动调节阀投入自动控制,温度值设定为42℃。

9)打开储罐A液氨出口截止阀1、液氨储罐A液出口气动切断阀、储罐A液氨出口截止阀2、蒸发器A进口气动切断阀、储罐A液氨出口截止阀3、蒸发器A出口截止阀、缓冲罐A出口截止阀1、缓冲罐A出口气动切断阀、缓冲罐A出口截止阀2。

10)以10%的速率缓慢开启蒸发器A进口气动调节阀,使液氨进入蒸发器盘管经高温、高压蒸汽蒸发成气态氨。当蒸发器A出口压力达到0.15Mpa时,将该气动调节阀投入自动控制,压力值设定为0.15Mpa。

11)把液氨蒸发器选择模块选择为蒸发器A,使蒸发器B处于待机状态;把液氨储罐选择模块选择为储罐A,使储罐B处于待机状态。

12)把液氨储罐A液出口气动切断阀、蒸发器A进口气动切断阀、缓冲罐A出口气动切断阀、蒸发器A蒸汽进口气动切断阀投入自动控制。13)把“蒸发系统启停控制”模块投入自动控制。

70 蒸发器停运操作步骤?

答:(以停运由液氨储罐A供应液氨的蒸发器A为例)

1)确认氨稀释槽给水截止阀、吸收罐排污截止阀、排污总阀截止阀、废水泵排水截止阀处于全开状态。

2)打开氨稀释槽进水口气动切断阀向氨稀释槽供水,当液位达到1900mm后,将该阀与氨稀释槽排水气动切断阀投入自动控制。

3)将废水泵、氨泄漏检测仪和喷淋装置投入自动控制。

4)关闭液氨储罐A液出口气动切断阀。

5)将蒸发器A进口气动调节阀、蒸发器A进口气动切断阀、缓冲罐A出口气动切断阀由自动切换至手动状态。

6)退出“蒸发系统启停控制”模块的自动控制方式。

7)当蒸发器A出口压力降至≤0.05MPa时,将缓冲罐A出口气动切断阀关闭。

8)将蒸发器A气动调节阀由自动切换至手动状态,然后逐步关闭。

9)将蒸发器A蒸汽进口气动切断阀由自动切换至手动状态,然后关闭。

10)确认蒸发器A蒸汽进口截止阀3(旁路)在关闭状态。

11)关闭蒸发器A蒸汽进口截止阀1、蒸发器A蒸汽进口截止阀2、储罐A液氨出口截止阀1、储罐A液氨出口截止阀2、缓冲罐A出口截止阀2。

12)打开蒸发器A排污截止阀,当蒸发器A出口压力降至微正压(即压力接近“0”)时,关闭该阀。

13)打开蒸发器A充氮截止阀向蒸发器及缓冲罐进行充氮,当蒸发器A出口压力达到0.4MPa时,关闭该阀。

14)重复第〔12〕、〔13〕步骤2次,即可把蒸发器至缓冲罐中残留的氨气用氮气置换干净。

15)打开蒸发器A排污截止阀,当蒸发器A出口压力降至微正压(即压力接近“0”)时,关闭该阀。

16)关闭蒸发器A进口气动切断阀、蒸发器A进口气动调节阀、储罐A液氨出口截止阀3、蒸发器A出口截止阀、缓冲罐A出口截止阀1、蒸发器A给水截止阀、蒸发器A排水截止阀。

71 蒸发系统切换操作步骤?

答:(以蒸发系统由A路切换至B路运行为例)

1)确认蒸发器B蒸汽进口截止阀3(旁路)在关闭状态。

2)确认蒸发器B蒸汽进口截止阀1、蒸发器B蒸汽进口截止阀2、储罐B液氨出口截止阀2、储罐B液氨出口截止阀3、蒸发器B出口截止阀、缓冲罐B出口截止阀1、缓冲罐B出口截止阀2在开启状态。

3)确认蒸发器B水位达到2300mm,筒体内水源处于循环流动状态且液位处于稳定状态。

4)打开蒸发器B蒸汽进口气动切断阀,然后以10%的速率逐步开启蒸发器B气动调节阀。

5)打开蒸发器B进口气动切断阀,然后以10%的速率逐步开启蒸发器B进口气动调节阀。

6)打开缓冲罐B出口气动切断阀。

7)将蒸发器A进口气动调节阀由自动切换至手动状态,然后以10%的速率逐步关小。

8)将蒸发器A进口气动切断阀由自动切换至手动状态,然后关闭。

9)当蒸发器B热水温度上升至接近42℃时,将蒸发器B气动调节阀投入自动控制,温度值设定为42℃。

10)当蒸发器B出口压力接近0.15MPa时,将蒸发器B进口气动调节阀投入自动控制,压力值设定为0.15MPa。

11)将蒸发器B蒸汽进口气动切断阀、蒸发器B进口气动切断阀、缓冲罐B出口气动切断阀投入自动控制。

12)完全关闭蒸发器A进口气动调节阀,并将缓冲罐A出口气动切断阀由自动切换至手动状态,然后关闭。

13)当蒸发器A出口压力值比蒸发器B出口压力值高很多时,打开缓冲罐A出口气动切断阀。

14)当蒸发器A出口压力值降至和蒸发器B出口压力值相同时,关闭缓冲罐A出口气动切断阀。

15)将蒸发器A气动调节阀由自动切换至手动状态,然后以10%的速率逐步关小,最后完全关闭。

16)将蒸发器A蒸汽进口气动切断阀由自动切换至手动状态,然后关闭。

72 SCR系统的启动步骤?

答:1)将烟气分析仪投入运行(开始喷氨前一天投入运行);

2)核实氨切断阀是否关闭,将氨流量控制阀切换到“手动”模式,并将其关闭;3)启动锅炉,察看烟气温度和燃烧状态;

4)启动风机,供应稀释空气,并确定是否达到设定值;

5)将氨蒸发器投入运行;

6)确定进口烟气温度大于290℃;

7)打开氨切断阀;

8)调整喷氨流量(手动调节流量控制阀);

9)检查脱硝效率;

10)将氨流量控制器切换到“自动”模式,并设定反应器出口NOX浓度值。

73 SCR系统的正常停机步骤?

答:1)烟气温度低于286℃时连锁控制系统自动关闭氨流量控制阀;

2)将流量控制器从“自动”切换到“手动”,并关闭氨流量控制阀;

3)停用氨蒸发器;

4)继续进行锅炉标准停机步骤。最后停机阶段,反应器用空气进行吹扫。

5)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(完全停机后继续供应稀释空气3分钟)。如果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。

6)关闭所有氨储存及供应系统的切断和隔离阀。

7)中止为SCR系统提供仪用空气;

8)准备再启动(或停止下来进行维护工作)。

74 SCR系统的紧急停机步骤?

答:1)通过手动或自动关闭氨切断阀,停止供氨,从而达到SCR系统的紧急停机。如下是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。如果不能供应仪用空气,SCR系统应按照“正常停机步骤”进行停机。

2)断电前将所有处于运行状态的设备切换到“停止”模式。

3)发生如下情况时,应立即确认氨切断阀是否被自动关闭:

a)锅炉紧急停机;b)反应器进口烟气温度低;c)氨/空气混合比高;d)断电。

4)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SCR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。

5)用热电偶及烟气分析仪来确认SCR反应器的内部状态。

75 氨系统泄漏如何处理?

答:如果了解到或怀疑有氨泄漏,采取如下步骤:

(1)在进入氨泄漏区域时使用业主提供的防毒面具或类似设备。

(2)扑灭氨设备周围的所有的烟、明火和火花。

(3)用业主提供的便携式氨检测器,检查并确认空气中的氨浓度低于100ppm。

(4)张贴通告通知其他人本区域有氨泄漏。

76 氨系统运行中注意事项?

(1)运行或维护人员都必须穿上防护服,并配备足够的安全设备。(2)在系统运行时,不要接触高温设备,高温管道或转动的设备。

(3)如果发现液氨或氨气泄漏时应立即用警告牌指出有危险并用安全带进行隔离、扑灭所有的明火,并不要忽视泄漏区域所有的任何火焰。

77 氨系统维护中注意事项?

(1)氨区现场25m范围内严禁动火。

(2)对进行维修或维护的设备应进行隔离。

(3)当不进入设备内部进行维修时,应用氮气对相关设备和管道进行吹扫。

(4)当进入设备内部进行维修时,除应用氮气对相关设备和管道进行吹扫外,在进入前,还应保证设备内氧浓度达到18~22%。

78 液氨卸料、存储、蒸发系统运行维护时需使用哪些安全防护装置?

答:必须使用以下安全防护装置,杜绝任何潜在的危险因素:

(1)防护手套:防止在处理、检查和维护氨设备(稀释风机除外)、氨管道以及在反应器和烟道里工作时氨气与皮肤接触,过敏和皮肤损伤。

(2)护目镜:防止在进行上述措施时眼睛与氨气接触,避免眼睛过敏和损伤。

(3)能过滤氨的面罩:在氨控制器、氨集管箱和其它氨管出现氨泄漏时可进行保护。

(4)防护服:在现场应备有洗眼、快速冲洗装置。重新使用前应对鞋、衣物彻底清洗。

(5)风向标,在现场应设置风向标,以便当有氨气泄漏时人员向泄漏点的上风侧移动。

79 运行中脱硝效率低的原因有那些?

答:(1)氨气供应压力不足或管道堵塞、手动阀门的开度不足等造成即使氨流量控制阀开度很大,氨量供应也还是不充足。

(2)出口NOx设定值过高

(3)催化剂失效

(4)氨喷射管道和喷嘴的堵塞或氨喷射格栅节流阀调节不均造成氨分布不均匀。

(5)烟气采样管堵塞或泄露造成NOx/O2分析仪给出信号不准。

80 SCR反应区进出口差压高报警的原因及处理措施?

答:(1)查是否积灰引起,检查烟气流量,用真空吸尘装置清理催化剂表面。

(2)联系热工检查压力取样管道是否堵塞,吹扫取样管,清除管内杂质。

81 氨供应切断阀门不断跳闸有那些原因?

答:(1)查是否仪用气压低引起。

(2)氨/空气稀释比高,需降低稀释空气流量并检查氨气流量是否过大。(3)烟气流量低和烟气温度低,检查机组负荷及SCR入口温度。

82 4号炉脱硝性能评估试验主要有那些结论?

答:主要有如下结论:

(1)经过约29000h的运行后,SCR装置的整体性能降低。在机组满负荷下,脱硝效率为80%时,NH3逃逸浓度达到5.32µL/L,远大于设计值3µL/L。而SO2/SO3转化率、系统阻力和烟气温降等性能指标均与设计值接近。

(2)经过AIG(氨加入系统)喷氨流量的优化调整之后,SCR反应器出口截面的NOx分布均匀性得到了较大改善。A侧最大相对偏差由38.37%减小到8.91%,B侧由41.27%减少到10.66%。

(3)虽然降低运行氧量、开大OFA及投运下几层燃烧器能够控制省煤器出口NOx浓度到300mg/Nm3以下,且对飞灰可燃物基本没有影响,但这种运行方式导致CO排放浓度大于200µL/L,不利于锅炉水冷壁防止高温腐蚀,因此,,不宜通过燃烧调整调低SCR入口的NOx浓度低于330mg/Nm3。

(3)机组满负荷条件下,在保证NH3逃逸浓度不大于3µL/L条件下,SCR装置的实测最大脱硝效率仅为65%。催化剂运行24000h时的设计效率为80%,意味着催化剂的设计裕量可能偏小。

(4)催化剂活性目前降低了约39%,主要原因是催化剂表面的沉积物阻碍了烟气扩散,从物理角度影响了催化剂的化学活性,可通过化学清洗或再生的方式恢复活性。

83 4号炉脱硝性能评估试验后对脱硝效率有什么建议?

答:在SCR性能降低的情况下,4号炉脱硝一直按80%脱硝效率投运,这可能是近两年来4号炉空预器冷段受热面出现腐蚀和堵塞现象的直接原因。鉴于锅炉出口NOx浓度约为330mg/Nm3,低于设计值516mg/Nm3,而即将实施的新版《火电厂大气污染物排放标准》也仅要求NOx控制浓度200mg/Nm3,因此,建议电厂按出口NOx浓度为200mg/Nm3来控制SCR装置的投运,则实际投运脱硝效率约为40%,同时还可通过这种方式延长现有催化剂的使用寿命。

三、热工逻辑篇

84 氨区相关报警有哪些?

答:1)喷淋水总管压力≤0.3MPa2)液氨储罐A/B液位≥1800mm3)液氨储罐A/B液位≤300mm4)液氨储罐A/B压力≥1.485MPa5)液氨储罐A/B温度≥40℃6)液氨蒸发器A/B水位≤2200mm7)液氨蒸发器A/B水温≥45℃8)废水泵故障停运9)卸料压缩机A/B故障停运10)氨泄漏检测仪故障11)氨泄漏监测器氨浓度≥20ppm.

85 SCR反应区的相关报警有哪些?

答:1)SCR反应器A/B修正摩尔比率≥1.02)SCR反应器A/B出口NH3浓度≥3ppm3)氨喷射系统A/B氨气/空气体积百分比≥12%4)SCR反应器A/B进出口压差≥400Pa5)SCR反应器A/B进口温度≥420℃6)声波吹灰器储气罐压力≤0.4MPa7)稀释风机A/B故障停运8)反应器A/B烟气分析仪故障

9)反应器A/B烟气出口NOX含量≥50.4ppm

86 氨稀释槽进水口气动切断阀连锁开启、自动关闭条件?

答:氨气吸收罐液位≤300mm,氨稀释槽进水口气动切断阀连锁开启当以下任一条件满足时,氨稀释槽进水口气动切断阀自动关闭1)氨气吸收罐液位≥1900mm2)氨气排放总管压力≥19kPa3)液氨储罐A压力≥2.1MPa4)液氨储罐B压力≥2.1MPa

87 氨稀释槽排水气动切断阀液位联锁?

答:1)氨气吸收罐液位≥2100mm,开氨稀释槽排水气动切断阀

2)氨气吸收罐液位≤300mm,关氨稀释槽排水气动切断阀

88 液氨储罐A/B液出口气动切断阀自动开、自动关条件?

答:选择液氨储罐B/A供氨,且B罐液位<300mm,液氨储罐A/B液出口气动切断阀自动开;

液氨储罐A/B液位≤300mm,液氨储罐A/B液出口气动切断阀自动关。

89 液氨储罐A/B喷淋气动切断阀自动开启条件?

答:1)液氨储罐A/B压力≥1.485MPa;2)液氨储罐A/B温度≥40℃;3)任一氨泄漏监测器氨浓度≥20ppm。

90 槽车、蒸发器缓冲罐喷淋气动切断阀自动开启条件?

答:任一氨泄漏监测器氨浓度≥20ppm。

91 蒸发器A/B进口气动切断阀允许开启条件?

答:1)液氨蒸发器A/B热水温度≥35℃;

2)蒸发器B/A进口气动切断阀关闭。

92 蒸发器A/B进口气动切断阀自动关条件?

答:1)液氨蒸发器A/B出口氨气压力>0.2MPa;2)液氨蒸发器A/B出口温度≤10℃,延时5分钟;3)两台引风机都停运。

93 蒸发器A/B蒸汽进口气动切断阀保护关、恢复开条件?

答:液氨蒸发器A/B热水温度≥45℃保护关;

液氨蒸发器A/B热水温度≤43℃恢复开。

94 蒸发器A/B蒸汽进口气动调节阀保护条件?

答:液氨蒸发器A/B热水温度≥42℃,逐渐关小;液氨蒸发器A/B热水温度≤42℃,逐渐开大。

95 缓冲罐A/B出口气动切断阀自动开启、自动关闭条件?

答:蒸发器A/B进口气动切断阀开启,缓冲罐A/B出口气动切断阀自动开启;

蒸发器A/B进口气动切断阀关闭,缓冲罐A/B出口气动切断阀自动关闭。

96 废水泵液位联锁?

答:1)废水池液位≥1400mm自动启废水泵;

2)废水池液位≤400mm保护停废水泵。

97 稀释风机A/B备用联锁?

答:1)稀释风机A/B故障停运,启动稀释风机B/A;

2)稀释风机A/B运行且稀释空气流量≤2000Nm3/h,停稀释风机A/B,启动稀释风机B/A。

98 氨气气动截止阀A/B允许开启条件?

答:1)A/B反应器进口温度≥291℃;

2)无MFT信号;

3)氨喷射系统A/B氨气/空气体积百分比<12%。

99 氨气气动截止阀A/B自动关闭条件?

答:1)A/B反应器进口温度≤286℃;

2)MFT动作;

3)氨喷射系统A/B氨气/空气体积百分比≥14%。

100 A/B稀释风机出口电动阀自动开启、自动关闭条件?

答:A/B稀释风机启动,延时10s,自动开启;

A/B稀释风机停运,自动关闭。

长按上图,识别二维码关注

一更多精彩一

Copyright © 泰安电饭锅价格联盟@2017