300MW级机组SCR脱硝系统的原理及启动调试

刘希健等

摘 要：电厂为了减少大气污染物的排放，减小环境污染，向社会提供清洁能源，建设绿色环保企业，正在逐步建设烟气脱硝系统，目前我国燃煤电厂投用的脱硝系统大部分采用的是选择性催化还原法（SCR）来降低排气中NOx的含量。本文就某电厂300MW机组脱硝系统的原理及启动调试过程进行论述。

关键词：脱硝系统；SCR；调试

1.SCR脱硝系统的原理

SCR脱硝工艺采用的是选择性催化还原方法，实现脱除烟气中氮氧化合物的目的。

化学还原反应[1]：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

SCR反应器布置在省煤器之后空预器之前的烟道上。

2.SCR脱硝系统调试简介

2.1 调试应具备的条件

输送管道安装完毕，各阀门能远方操作，表盘指示与就地一致；辅助系统、风烟管道、氨管道系统具备试验条件；周围沟盖板齐全，杂物清除，照明充足，脚手架拆除；集控室内有关仪表均能正常可靠的投入；各种联锁、程控等，经静态试验合格并投入；各有关运行人员熟悉设备，熟悉运行规程；试验所需仪器、材料、工具准备完毕（如钳形电流表、数字万用表、便携式氧量测量仪、便携式NOX 测量仪）。

2.2调试方法及步骤

2.2.1保证调试安全的措施

确认现场和所调系统有关的其它工作已经完成，调试区域必须用红白带隔离并挂有警示标志，禁止和调试无关的人员进入，主管调试的工程师及相关人员对将要调试的工作内容清晰，通讯、照明等调试所需的设备到位，氨区应配有洗眼淋浴器。

2.2.2 系统检查

氨区系统连锁试验，稀释风机连锁试验已完成，热工保护、电气保护已投入，全部电动机必须经电工作绝缘检查，合格后才能使用，工艺水系统投入，确保冷却水畅通，消防水系统可靠投入，仪用压缩空气正常，设备所需的润滑油均应检验合格，设备加油至最高液位。

2.2.3氨区调试

氨区系统调试前，应对氨区各系统进行系统吹扫、系统试压、气密性试验、氮气置换等工作。①第一次液氨卸载

液氨卸载前应确保所有明火作业已结束。至少有一个氮气瓶充满氮气，洗睛冲洗设施完好，喷淋水系统正常，防毒面具、保护手套和防护眼镜完好方便取用，用氮气及肥皂水仔细检查卸载管和连接处的密封性。

打开在液相管线和储罐的液相卸载管线上的远程控制阀及储运卡车的液相切断阀，缓慢打开手动阀提升液氨卸载速度，避免限流阀动作。

在氨储罐与储运卡车压力差减小至0.1MPa以内后，打开在气相管线和储罐的气相卸载管线上的远程控制阀及储运卡车的气相切断阀，缓慢打开气相管线处的手动阀，启动卸料压缩机。卸载完毕后停止卸料压缩机，关闭氨区所有卸载管线上远程控制阀及手动阀。

②液氨蒸发设备

开启蒸发器，待蒸发器温度大于设定值，开启蒸发器出口阀，开启蒸发器入口阀，开启氨储罐液氨出口手动阀为50%开度，开启氨储罐液氨出口阀，液氨开始在蒸发器蒸发，根据蒸发器出口压力、温度、缓冲罐压力温度、蒸发器热煤水温度、蒸发器入口压力还有就是蒸发器系统管道结霜情况对氨储罐液氨出口手动阀开度进行适当调整，确保液氨在蒸发器内蒸发。

2.2.4 SCR反应区调试

SCR区系统包括[2]：烟气系统、催化剂吹扫系统。烟气系统主要包括稀释风机、氨/空气混合器，氨流量控制阀，喷氨关断阀，喷氨格栅等。催化剂吹扫系统主要包括催化剂，蒸汽吹灰器。催化剂一般是分两层放置于反应器中，每层设置3至4台吹灰器。

2.2.4.1SCR系统喷氨栅格冷态调平试验

逐个调整反应器氨平衡分配管手动阀开度约80%，记录每个玻璃管孔板压差，调整手动阀平衡每一个氨注射栅格流量一致。记录稀释风压力和稀释风总风量。

2.2.4.2吹灰器系统调试

吹灰器投入前首先进行疏水，疏水温度>300℃后两个反应器各启动一台吹灰器。

2.2.4.3稀释风机调试

为了防止喷氨栅格堵塞影响脱硝效果，稀释风机在烟气通过脱硝装置期间尽量保持运行状态。

2.2.4.4氨系统启动

检查氨区侧信号正常，锅炉运行稳定，反应器进口温度在300-430℃。

氨流量调节阀投手动控制，开启氨快关阀，手动缓慢控制气氨流量调节阀开度由小变大，将氨流量调整到反应器出口NOX浓度接近要求值，气氨流量调节阀投自动。

2.2.4.5SCR系统喷氨栅格热态调平试验

用便携式烟气测量仪逐一测量反应器最下层催化剂后测量栅格的NOX浓度和氧量，单侧反应器为36-60个点，同时记录。如偏差>10%，则调整对应的反应器喷氨栅格手动门。稳定后测量该点及附近区域测量栅格的NOx浓度和氧量，记录。待所有的测量栅格的NOX浓度和氧量偏差<10%，调整结束。

2.2.4.6SCR系统停止

短期停运，氨蒸发器处于备用状态。关蒸发器进口阀，15分钟后关气氨调节阀开度至0，关闭气氨关断阀。

长期停机（15天以上），在关闭蒸发系统前，蒸发器中残余液氨需完全蒸发并使用完毕，锅炉停运以后可关闭稀释风机。

3.调试过程中的要点

氨气极易容与水，地埋管道存水较难吹扫干净，顾地埋管不参加水压试验，只进行气压试验。

锅炉点火后，尤其是煤油混烧时，特别注意加强吹灰，防止未燃尽的煤粉在催化剂上沉积燃烧，造成催化剂及尾部烟道损坏。

4.结束语

本套SCR脱硝系统采用先进、成熟、可靠的技术，造价经济、合理，便于运行维护。该系统可利用率高，节省能源、水和原材料；脱硝装置在闭合状态运行，密封装置的泄漏率为零；能快速启动投入，能适应锅炉的启动、停机及负荷变动。

参考文献：

[1]李庆.燃煤电厂SCR烟气脱硝系统调试过程及要点，1999，39（5）： 51-53.

[2]SCR脱硝装置操作、运行和维护说明，2009.02.