300MW級機組SCR脫硝系統的原理及啟動調試

劉希健等

摘 要：電廠為了減少大氣污染物的排放，減小環境污染，向社會提供清潔能源，建設綠色環保企業，正在逐步建設煙氣脫硝系統，目前我國燃煤電廠投用的脫硝系統大部分采用的是選擇性催化還原法（SCR）來降低排氣中NOx的含量。本文就某電廠300MW機組脫硝系統的原理及啟動調試過程進行論述。

關鍵詞：脫硝系統；SCR；調試

1.SCR脫硝系統的原理

SCR脫硝工藝采用的是選擇性催化還原方法，實現脫除煙氣中氮氧化合物的目的。

化學還原反應[1]：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

SCR反應器布置在省煤器之后空預器之前的煙道上。

2.SCR脫硝系統調試簡介

2.1 調試應具備的條件

輸送管道安裝完畢，各閥門能遠方操作，表盤指示與就地一致；輔助系統、風煙管道、氨管道系統具備試驗條件；周圍溝蓋板齊全，雜物清除，照明充足，腳手架拆除；集控室內有關儀表均能正常可靠的投入；各種聯鎖、程控等，經靜態試驗合格并投入；各有關運行人員熟悉設備，熟悉運行規程；試驗所需儀器、材料、工具準備完畢（如鉗形電流表、數字萬用表、便攜式氧量測量儀、便攜式NOX 測量儀）。

2.2調試方法及步驟

2.2.1保證調試安全的措施

確認現場和所調系統有關的其它工作已經完成，調試區域必須用紅白帶隔離并掛有警示標志，禁止和調試無關的人員進入，主管調試的工程師及相關人員對將要調試的工作內容清晰，通訊、照明等調試所需的設備到位，氨區應配有洗眼淋浴器。

2.2.2 系統檢查

氨區系統連鎖試驗，稀釋風機連鎖試驗已完成，熱工保護、電氣保護已投入，全部電動機必須經電工作絕緣檢查，合格后才能使用，工藝水系統投入，確保冷卻水暢通，消防水系統可靠投入，儀用壓縮空氣正常，設備所需的潤滑油均應檢驗合格，設備加油至最高液位。

2.2.3氨區調試

氨區系統調試前，應對氨區各系統進行系統吹掃、系統試壓、氣密性試驗、氮氣置換等工作。①第一次液氨卸載

液氨卸載前應確保所有明火作業已結束。至少有一個氮氣瓶充滿氮氣，洗睛沖洗設施完好，噴淋水系統正常，防毒面具、保護手套和防護眼鏡完好方便取用，用氮氣及肥皂水仔細檢查卸載管和連接處的密封性。

打開在液相管線和儲罐的液相卸載管線上的遠程控制閥及儲運卡車的液相切斷閥，緩慢打開手動閥提升液氨卸載速度，避免限流閥動作。

在氨儲罐與儲運卡車壓力差減小至0.1MPa以內后，打開在氣相管線和儲罐的氣相卸載管線上的遠程控制閥及儲運卡車的氣相切斷閥，緩慢打開氣相管線處的手動閥，啟動卸料壓縮機。卸載完畢后停止卸料壓縮機，關閉氨區所有卸載管線上遠程控制閥及手動閥。

②液氨蒸發設備

開啟蒸發器，待蒸發器溫度大于設定值，開啟蒸發器出口閥，開啟蒸發器入口閥，開啟氨儲罐液氨出口手動閥為50%開度，開啟氨儲罐液氨出口閥，液氨開始在蒸發器蒸發，根據蒸發器出口壓力、溫度、緩沖罐壓力溫度、蒸發器熱煤水溫度、蒸發器入口壓力還有就是蒸發器系統管道結霜情況對氨儲罐液氨出口手動閥開度進行適當調整，確保液氨在蒸發器內蒸發。

2.2.4 SCR反應區調試

SCR區系統包括[2]：煙氣系統、催化劑吹掃系統。煙氣系統主要包括稀釋風機、氨/空氣混合器，氨流量控制閥，噴氨關斷閥，噴氨格柵等。催化劑吹掃系統主要包括催化劑，蒸汽吹灰器。催化劑一般是分兩層放置于反應器中，每層設置3至4臺吹灰器。

2.2.4.1SCR系統噴氨柵格冷態調平試驗

逐個調整反應器氨平衡分配管手動閥開度約80%，記錄每個玻璃管孔板壓差，調整手動閥平衡每一個氨注射柵格流量一致。記錄稀釋風壓力和稀釋風總風量。

2.2.4.2吹灰器系統調試

吹灰器投入前首先進行疏水，疏水溫度>300℃后兩個反應器各啟動一臺吹灰器。

2.2.4.3稀釋風機調試

為了防止噴氨柵格堵塞影響脫硝效果，稀釋風機在煙氣通過脫硝裝置期間盡量保持運行狀態。

2.2.4.4氨系統啟動

檢查氨區側信號正常，鍋爐運行穩定，反應器進口溫度在300-430℃。

氨流量調節閥投手動控制，開啟氨快關閥，手動緩慢控制氣氨流量調節閥開度由小變大，將氨流量調整到反應器出口NOX濃度接近要求值，氣氨流量調節閥投自動。

2.2.4.5SCR系統噴氨柵格熱態調平試驗

用便攜式煙氣測量儀逐一測量反應器最下層催化劑后測量柵格的NOX濃度和氧量，單側反應器為36-60個點，同時記錄。如偏差>10%，則調整對應的反應器噴氨柵格手動門。穩定后測量該點及附近區域測量柵格的NOx濃度和氧量，記錄。待所有的測量柵格的NOX濃度和氧量偏差<10%，調整結束。

2.2.4.6SCR系統停止

短期停運，氨蒸發器處于備用狀態。關蒸發器進口閥，15分鐘后關氣氨調節閥開度至0，關閉氣氨關斷閥。

長期停機（15天以上），在關閉蒸發系統前，蒸發器中殘余液氨需完全蒸發并使用完畢，鍋爐停運以后可關閉稀釋風機。

3.調試過程中的要點

氨氣極易容與水，地埋管道存水較難吹掃干凈，顧地埋管不參加水壓試驗，只進行氣壓試驗。

鍋爐點火后，尤其是煤油混燒時，特別注意加強吹灰，防止未燃盡的煤粉在催化劑上沉積燃燒，造成催化劑及尾部煙道損壞。

4.結束語

本套SCR脫硝系統采用先進、成熟、可靠的技術，造價經濟、合理，便于運行維護。該系統可利用率高，節省能源、水和原材料；脫硝裝置在閉合狀態運行，密封裝置的泄漏率為零；能快速啟動投入，能適應鍋爐的啟動、停機及負荷變動。

參考文獻：

[1]李慶.燃煤電廠SCR煙氣脫硝系統調試過程及要點，1999，39（5）： 51-53.

[2]SCR脫硝裝置操作、運行和維護說明，2009.02.