工程名稱：江蘇興達鋼簾線股份有限公司熱電廠2*150T/H煤粉鍋爐脫銷改造工程

一期工程

鍋爐SCR脫硝系統

調試報告

版本/修改

Revision

批準日期ReleasingDate

編寫/修改Redactedby

審核Reviewedby

批準Releasedby

WHEC-1429-01

2015年5月11日

李愛軍

鄭魏

孫志翱

西安大唐電力設計研究院有限公司

頁數

編制說明

本工程是西安大唐電力設計研究院有限公司獨立調試的脫硝工程，#2爐脫硝系統于2015年04月30日02:00整套啟動，實現了一次整套啟動成功，經業主討論決定于2015年05月04日9：00進入168小時試運行，并于2015年05月11日9:00順利完成168小時試運行。

江蘇興達鋼簾線股份有限公司熱電廠#2鍋爐脫銷系統整套啟動168小時試運工作，西安大唐電力設計研究院有限公司興達項目部組織編寫了本調試報告，在編制過程中得到了興達熱電相關部門領導的大力支持。在此，對以上相關人員表示衷心的感謝！

1工程概述

概述

項目為江蘇興達鋼簾線股份有限公司熱電廠2x150t/h鍋爐煙氣脫硝項目。本工程脫硝采用選擇性催化還原法（SCR）脫硝裝置，還原劑采用尿素，脫硝裝置采用以尿素為還原劑的SCR選擇性催化還原法，SCR入口NOx濃度（NO2計，干基，6%O2下同）為700mg/Nm（3空預器改造前），SCR出口NOx排放濃度小于80mg/Nm3，脫硝效率大于88%。脫硝裝置的投運保證將鍋爐設備的不利影響減少至最小，并能確保粉煤灰正常的綜合利用。

本設計說明包括了江蘇興達鋼簾線股份有限公司熱電廠2x150t/h鍋爐煙氣脫硝裝置正常運行所必需具備的工藝系統（包括機械、電氣、儀控等）設計、包括調試、試驗及檢查、考核驗收等項目的配合工作。

我方將為本工程提供鍋爐區域SCR脫硝裝置及其配套尿素溶液供給系統、熱解系統完整的設計及供貨，并采用先進、可靠、經濟和成熟的脫硝工藝與設備。我方工作范圍包括脫硝系統以內所必需具備的工藝系統設計、設備選擇、采購、運輸及儲存、制造全過程的技術指導、調試、試驗及檢查、培訓等；并能滿足鍋爐正常運行的需要。

選擇性催化還原法（SCR）煙氣脫硝工藝采用先進的技術，保證脫硝裝置的各項技術指標符合合同的各項文件和有關最新工業標準，同時滿足國家的有關安全、消防、環保、勞動衛生等強制性法規、標準的要求。

反應過程見下圖，主要反應如下：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

6NO2+8NH3→7N2+12H2O

NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

SCR脫硝工藝圖

工程概況

概述

近十幾年來，我國電站NOx排放量逐年增加，NOx已成為僅次于SOx的大氣污染物。專家預測，隨著我國對SOx排放控制的加強，NOx對酸雨的影響將逐步趕上或超過SOx。為控制NOx排放水平，根據國家環境保護部印發《火電廠大氣污染物排放標準》，2014年7月1日起對于燃煤鍋爐NOx排放濃度限值為100mg/Nm3。江蘇興達鋼簾線股份有限公司創建于1988年3月，脫胎于興化市戴南熱電廠，位于江蘇省興化市經濟技術開發區東南建設區，距上海市、南京市各約200Km。熱電廠現有裝機規模為3爐2機，其設備配置為三臺150t/h高溫高壓煤粉爐（兩用一備）、一臺25MW高溫高壓單抽凝式汽輪發電機組和一臺25MW背壓機組。鍋爐均為無錫華光鍋爐股份有限公司生產。

二臺鍋爐未同步配套安裝煙氣脫硝裝置，本工程的#1、#2鍋爐SCR煙氣脫硝本體反應裝置布置在鍋爐爐后新增脫硝支架上，脫硝還原劑采用尿素，脫硝還原劑公用系統擬布置在熱電廠煤灰場附近，位置及布置根據電廠總體布置情況進行。

工程實施條件本項目廠址位于興化市戴南鎮。興化市屬北亞熱帶濕潤性季風氣候，受季風環流影響，形成的氣候特點是：四季分明，氣候溫和，雨水充沛，日照充足。據江蘇興達鋼簾線股份有限公司熱電廠擴建二爐一機項目申請報告，各氣象要素特征值如下：

多年平均氣溫：14.9℃

多年平均日照時數：

2000h

多年平均降雨量：1050mm多年平均風速：3m/s多年全年主導風向(頻率10％)： ENE/SSE

廠區地震

廠址地區抗震設防烈度為6度。本項目結合地區地震烈度標準及有關設計規范，按6度設防。

脫硝工程概述

項目名稱

項目名稱：江蘇興達鋼簾線股份有限公司熱電廠2x150t/h鍋爐煙氣脫硝項目

脫硝工程的規模及方式對江蘇興達鋼簾線股份有限公司熱電廠2x150t/h鍋爐全煙氣進行脫硝，采用的脫硝工藝為選擇性催化還原(SCR)工藝，工程項目屬于新建項目。

脫硝系統：一臺爐一個反應器。設置氨噴射系統、煙道、催化劑吹灰系統。還原劑制備系統：單獨設置一個公用的尿素溶液制備區；一臺爐一個尿素熱解系統；

設計階段包括基本設計(初步設計)和詳細設計(施工圖設計)。

設計依據、設計輸入及設計范圍

設計依據

江蘇興達鋼簾線股份有限公司熱電廠2×150t/h煤粉爐煙氣脫硝系統改造工程合同及其技術附件。

國家及電力行業有關“火力發電廠設計技術規程、規范和技術規定”。

設計輸入

買方提供的煤質、灰份、水質、煙氣及還原劑資料；

買方提供的電廠機組建設資料和總平面布置資料；

江蘇興達鋼簾線股份有限公司熱電廠2×150t/h煤粉爐煙氣脫硝系統改造工程合同及其技術附件。

廠家設備資料；

《火力發電廠設計技術規程》DL5000--2000；

有關專業現行有效的中華人民共和國電力行業標準DL系列；

各有關專業所涉及的現行有效的中華人民共和國國家標準GB系列；

設計范圍

我方負責脫硝系統鍋爐部分SCR裝置工藝設計以及整套尿素溶液制備、熱解、氨氣供應系統的設計，并且負責以下部分的基本設計和詳細設計。

與項目的鍋爐供應商華光鍋爐在SCR鋼結構、煙道布置、省煤器、空氣預熱器等方面進行必要的配合工作。

接地、給排水的設計；

脫硝反應器區和尿素制備區之間的氣、汽、水的管道設計。

尿素制備區的設計；

脫硝系統的電氣、熱控、消防設計；

主要設計原則

設計原則

本工程設計依據中的有關要求和規定及已審定的主要設計原則應做為初步設計階段所遵守的基本原則。設計輸入和廠址條件是本初步設計的主要設計依據。

本項目所采用的標準和規范應符合相關的最新的中國及ISO和IEC標準

工程的所有文件、資料、圖紙和標識均采用中文,計量單位采用國際計量單位(SI)制。

本工程采用KKS標識系統。

采用標準化的設備組件和標準化的元器件，以適合電廠使用、更換的需要。

總的部分

設計的SCR裝置保證其性能并符合如下條件:技術先進、成熟。能安全、可靠、穩定、連續運行；裝置與鍋爐運行相匹配,在負荷調整時適應性強,能滿足各種運行工況的需求,可快速投運；

設備利用率高，節省能源，運行費用低；操作維護簡便，勞動強度低，運行人員少；

脫硝裝置在閉合狀態，密封裝置的泄漏率為0，不允許煙氣泄漏到大氣中。在設計上要留有足夠的通道，包括施工、檢修需要的吊裝及運輸通道；

滿足流場要求前提下，在下列條件下，脫硝裝置出口NOx(以NO2計)濃度不高于80mg/Nm3(6%氧含量，干煙氣)，NH3逃逸量應控制在3ppm以下，SO2向SO3的氧化率小于1%，由我公司保證。

3

煙氣中NOx含量700mg/Nm3(6%O2，干基)；

鍋爐正常負荷范圍60%BMC～R110%BMC；R

鍋爐燃用設計煤種、校核煤種；

NH3/NOx摩爾比不超過保證值時；

煙氣入口溫度：328～420℃

節能、節水、節約用地

節能

設備的選擇及系統的擬定，均進行優化設計，優化系統之間各個環節的布置和連接，盡量利用已有資源等，充分考慮減少脫硝裝置的物耗。

節水脫硝系統用水統籌規劃，合理使用，一水多用、復用。

節約用地合理優化布置，系統布置緊湊。

安全保護及工業衛生

煙氣脫硝系統的主要安全問題本工程脫硝裝置在設計中盡可能做到安全、可靠，但仍難免有潛在的安全問題，必須提示：

電傷電傷是指脫硝系統設備由于雷擊或接地不良所造成的損壞并由此給工作人員帶來的傷害,高壓電器設備由于運行人員的誤操作及保護不當而給人員帶來的傷害。

機械傷害

脫硝系統中有風機、水泵等機械設備。在運行和檢修過程中如果操作不當或設備布置不當均有可能給工作人員造成傷害。

其它傷害

其它傷害包括:鋼平臺及鋼樓梯踏板造成人員滑倒，人員在高處作業時的跌倒,腐蝕藥品的泄漏等。

安全防治措施

(1)防電傷措施電氣設備采取必要的保護設施、電氣聯鎖裝置以防止誤操作；電氣設備在設計中嚴格執行帶電部分不低于最小安全凈距離。電氣設備選用有五防設施的設備，對配電室加鎖，嚴格執行工作票制度；在高壓電氣設備的周圍按規程規定設置柵欄，遮攔或屏蔽裝置；緊急事故采取聲光顯示及必要的其它指示信號，設置自動聯鎖裝置以給出處理事故的方法；

各元件的控制回路均設有保險、信號、監視、跳閘等保護措施；所有電氣設備有防雷擊設施并有接地設施。

(2)防機械傷害措施所有轉動機械外露部分均加裝防護罩或采取其它防護措施；設備布置留有足夠的操作空間和檢修場地。

其它傷害防止措施所有鋼平臺及鋼樓梯踏板采用花紋鋼板或格柵板以防人員滑倒；在樓梯、平臺等處，周圍設置護腳和欄桿，以防滑跌；對可能有腐蝕性或有毒藥品泄漏的地方酌情設置圍堰或防護罩或/和采取防腐措施,檢修前排空設備內液體,必要時予以清洗,遵照有關安全規定進行處理；

溝道、地坑、箱池等有蓋板和防護設施。有危害可能的車間設有安全淋浴器及配備必要的化學藥品。

脫硝裝置運行中可能造成職業危害的因素

(1)噪聲

脫硝系統的某些設備在運行過程中產生噪聲，特別是風機等產生的機械噪聲較大，如不采取措施將對工作人員的健康帶來一定的影響。

(2)藥品泄漏尿素溶液制備過程中的的溶液泄漏時會影響人體健康。

勞動保護措施

（1）為了減輕噪聲對運行人員的身體健康造成的影響，在設備訂貨時，根據《工業企業噪聲衛生標準》向設備制造廠家提出限制設備噪聲的要求，將設備噪聲控制在允許范圍之內。

（2）對工作場所采取必要的噪聲防治措施，如隔聲玻璃門，吸聲頂棚等，以保護工作人員的身體健康。

設計定員

脫硝裝置的控制水平較高，正常運行及啟停控制過程在主控制室內完成，運行人員由主體工程定員調整工作范圍既可，不必增加定員。

不考慮檢修人員，檢修人員由全廠統一考慮。

主要技術經濟指標（單臺爐）

脫硝裝置進口煙氣參數（計算值,設計煤種，BMCR：）

序號

項目

單位

設計煤種

校核煤種

一

體積流量

Nm3/h，wet，實際

O2

185000

Nm3/h，dry，實際

O2

168739

Am3/h

452674

質量流量

kg/h

197904

溫度

℃

395

二

組分（濕基）

N2

%（vol，wet）

73.60

O2

%（vol，wet）

4.17

CO2

%（vol，wet）

13.17

SO2

%（vol，wet）

0.098

H2O

%（vol，wet）

8.79

三

污染物濃度（干基，

6%O）2

SO2

mg/Nm3

2194

序號

項目

單位

設計煤種

校核煤種

SO3

mg/Nm3

NOx

mg/Nm3

700

煙塵

g/Nm3

<50

脫硝裝置出口煙氣參數（設計煤種）：

煙氣NOx含量： <80mg/Nm3（標態、干基、6%O2）

其他技術經濟指標：

脫硝效率： ≥88%

SO2/SO3轉化率：

氨逃逸率：尿素耗量：壓縮空氣耗量：

主設備噪音（離設備1m遠）：

SCR裝置可用率：

年運行小時數

≤1%

≤3ppm

75kg/h

25Nm3/h（噴槍霧化）

22.5Nm3/h（12臺吹灰器）

60Nm3/h（噴槍檢修，瞬時）

≤85dB

≥98%

8600

2工藝說明

概述

對江蘇興達鋼簾線股份有限公司熱電廠2x150t/h鍋爐進行脫硝技術，采用的脫硝工藝為選擇性催化還原(SCR)工藝。在設計煤種及校核煤種、鍋爐額定工況(ECR)、處理100%煙氣量條件下，脫硝效率不小于88％，脫硝層數按2＋1設置。

工程設計的主要特點

脫硝工藝系統設計原則包括:

(1)脫硝工藝采用SCR法，脫硝層數按2+1設置。

(2)脫硝裝置的設計效率，按≥88%設計。

脫硝系統不設置煙氣旁路和省煤器高溫旁路系統。

脫硝反應器布置在省煤器與空預器間。

吸收劑以采用50%尿素溶液方案。

脫硝設備投運時間按8600小時考慮。

脫硝裝置可用率不小于98%。

裝置服務壽命為30年。

SCR設計基礎數據

燃煤及灰渣特性

燃煤特性

序號

項目

符號

單位

設計煤種

校核煤種

1

收到基碳

Car

％

54.68

2

收到基氫

Har

％

4.13

3

收到基氧

Oar

％

8.77

4

收到基氮

Nar

％

0.70

5

全硫

St，ar

％

0.85

6

收到基灰份

Aar

%

22.28

7

全水分

Mt

％

8.59

8

收到基揮發份

Var

%

32

9

收到基低位發熱量

Qnet.ar

MJ/kg

21.70

2.1.3.2鍋爐及脫硝系統入口主要參數

熱力計算主要數據表

（設計煤種，BMCR工況見華光鍋爐說明書）

設計煤種下省煤器出口煙氣成分（按鍋爐設計煤種）

序號

項目

單位

設計煤種

校核煤種

一

體積流量

Nm3/h，wet，實際

O2

185000

Nm3/h，dry，實際

O2

168739

Am3/h

452674

質量流量

kg/h

197904

溫度

℃

395

二

組分（濕基）

N2

%（vol，wet）

73.60

O2

%（vol，wet）

4.17

CO2

%（vol，wet）

13.17

SO2

%（vol，wet）

0.098

H2O

%（vol，wet）

8.79

三

污染物濃度（干基，

6%O）2

SO2

mg/Nm3

2194

SO3

mg/Nm3

NOx

mg/Nm3

700

煙塵

g/Nm3

<50

尿素分析資料

脫硝系統采用氣態氨為反應劑。其原料為業主提供的商品尿素

項目

工業用

農業用

優等品

一等品

合格品

優等品

一等品

合格品

總氮（N）（以干基計）

≥

46.5

46.3

46.3

46.4

46.2

46

縮二脲

≥

0.5

0.9

1.0

0.9

1.0

1.5

水（H2O）分

≤

0.3

0.5

0.7

0.4

0.5

1.0

鐵（以Fe計）

≤

0.0005

0.0005

0.0010

堿度（以NH3計）

≤

0.01

0.02

0.03

硫酸鹽（以SO2-4計）

≤

0.005

0.010

0.020

水不溶物

≤

0.005

0.010

0.040

亞甲基二脲（以HCHO計）

≤

0.6

0.6

0.6

電源、壓縮空氣

煙氣脫硝系統涉及的電源、壓縮空氣系統要求如下：

電源：

脫硝系統采用的電壓等級：AC380/220

業主提供一路電源至爐區脫硝MCC柜，滿足本工程容量需求。

壓縮空氣：

因原有廠區壓縮空氣系統余量不夠脫硝系統使用，我方新增一套空壓機系統及管路系統，供脫硝熱解系統、吹灰及儀表閥門使用，壓力0.6~0.8Mpa。

性能保證

脫硝系統裝置性能保證值將由我方保證，主要如下：

NOx脫除率、氨的逃逸率、SO2/SO3轉化率

在下列條件下，脫硝裝置在性能考核試驗時的NOx脫除率不小于88%；氨的逃逸率不大于3ppm；SO2/SO3轉化率小于1%。脫硝裝置在催化劑壽命期內，SCR出口煙氣中NOx含量不高于80mg/Nm3；

a） 煙氣中NOx含量700mg/Nm3（6%O，2干基）；

b） 鍋爐正常負荷范圍50%BMC～R100%BMC；R

c） 鍋爐燃用設計煤種、校核煤種；

d） NH3/NOx摩爾比不超過保證值時；

e） 煙氣入口溫度：328～420℃

壓力損失

a）從脫硝系統入口到出口之間（以乙方供貨范圍為界，不含改造后的省煤器空預器增加的阻力）的系統壓力損失在性能考核試驗時不大于1000Pa（設計煤種，100%BMC工R況，不考慮附加催化劑層投運后增加的阻力）；

b）從脫硝系統入口到出口之間（以乙方供貨范圍為界）的系統壓力損失不大于1200Pa（設計煤種，100%BMC工R況，并考慮附加催化劑層投運后增加的阻力）。

脫硝裝置可用率從首次注氨開始直到最后的性能驗收為止的質保期內，脫硝整套裝置的可用率在最終驗收前不低于98%。

脫硝裝置的可用率定義：

ABCD

可用率100%

A

A：脫硝裝置統計期間可運行小時數。

B:若相關的發電單元處于運行狀態，SCR裝置本將正常運行時，SCR裝置不能運行的小時數。

C：SCR裝置沒有達到NOx脫出率不低于88%要求時的運行小時數。

D:SCR裝置沒有達到氨的逃逸率低于3ppm要求時的運行小時數。

在滿足NOx脫除率、氨的逃逸率及SO2/SO3轉化率的性能保證條件下，我方保證SCR系統具有正常運行能力。

最低連續運行煙溫 328 ℃

最高連續運行煙溫 420 ℃

尿素耗量

在100%ECR負荷時，且脫硝裝置入口煙氣中NOx含量為700mg/Nm3時，我方保證系統尿素耗量不大于75kg/h。

其它消耗

我方保證在設計煤種100%ECR工況，以下消耗品的值，此消耗值將為性能考核期間48小時的平均值。

壓縮空氣耗量（儀控） 5Nm3/min（閥門驅動）

22.5Nm3/h（12臺吹灰）

25Nm3/h（噴槍霧化）

運行耗電量580kW

工藝系統及主要設備選擇

本工程煙氣脫硝采用選擇性催化還原（SCR）脫硝工藝，一爐一個反應器。

煙氣脫硝系統包括：

SCR區煙氣系統

尿素溶液熱解系統（一臺爐一套）尿素溶液制備供應系統（兩爐共用）催化劑系統壓縮空氣系統

煙氣系統

煙氣系統是指：

鍋爐高溫省煤器出口至SCR反應器本體入口、SCR反應器本體出口至高溫空預器（移出）進口之間的連接煙道，高溫空預器至低溫省煤器連接返回煙道。

鍋爐配置的煙氣系統，包括進口煙道、出口煙道及反應器。脫硝進口煙道從鍋爐高溫省煤器引出，經過上升煙道與反應器后與移出的高溫空預器連接，高溫空預器至低溫省煤器通過返回煙道連接。SCR反應器為固定床、與煙氣平行通道、垂直向下布置的形式。除了已有的催化劑，在脫硝效率下降到要求值前，將安裝附加層催化劑。添加之后，可利用初始催化劑的活性，提高脫硝效率，延長催化劑的使用壽命。反應器支撐在底部鋼架上，包括外殼和內部催化劑支撐結構，能耐內壓、地震荷載、風載、催化劑荷載和熱應力。反應器外殼有保溫，能支撐整個荷重，并且是密閉的。內部催化劑支撐結構直接支撐催化劑。反應器外殼用鋼板制作，外用筋板或梁進行結構加強和支撐。在催化劑底部裝有密封裝置，以防未處理的煙氣泄漏。催化劑用葫蘆從反應器門孔吊入。

煙道

煙道根據可能發生的最差運行條件進行設計。

煙道系統連續運行溫度煙道設計能夠承受如下負荷：煙道自重、風荷載、地震荷載、灰塵積累、內

襯和保溫的重量等。

煙道壁厚按6mm設計，煙道內煙氣流速不超過15m/s。催化劑區域內流速根據本工程煤質特點不超過5m/s。

所有煙道在適當位置配有足夠數量和大小的人孔門，以便于煙道（包括金屬膨脹節、空氣加熱器）的維修和檢查以及清除積灰。人孔門與煙道壁分開保溫，以便于開啟。

根據煙氣流動模型設置合理的導流板。考慮熱膨脹，設置合理數量的金屬膨脹節進行補償，使與煙道連接的設備的受力在允許范圍內。煙道在適當位置配有足夠數量測試孔、測量孔等調試、安裝、檢修所需的門孔。根據設計計算及實際運行的同類項目，系統壓損增加<1000Pa（含催化劑）。

煙道系統，其漏風率之和小于0.3%。

煙道系統保溫采用雙層外保溫型式，200mm巖棉及80mm硅酸鋁棉。在高溫省煤器下部灰斗與上升煙道之間以及上升煙道與反應器入口之間各設置一個金屬膨脹節用于補償煙風道熱膨脹引起的位移。膨脹節區域在合理溫度、壓力條件下不會損壞，確保100%氣密性。膨脹節使用壽命不少于10年。

SCR反應器

SCR反應器的設計將充分考慮與周圍設備布置的協調性及美觀性。鍋爐配置1臺SCR反應器，尺寸為10.74×3.03×11m，設計成煙氣豎直向下流動。反應器入口設氣流均布裝置及導流板。反應器內部各類加強板、支架設計成不易積灰的型式，同時考慮熱膨脹的補償措施。反應器設計煙速小于5m/s，本項目設計煙速味3.84m/s。

反應器設置足夠大小和數量的人孔門。

反應器設計還考慮內部催化劑維修及更換所必須的起吊裝置。反應器采用固定床，布置兩層催化劑，預留一層催化劑安裝位置。每層催化劑高約1.4米（含框架），兩層催化劑間凈空1.3米。催化劑前端有耐磨層，降低煙氣過流過程中的磨損。

反應器為立式焊接鋼結構容器，內部設有催化劑支撐結構，能承受內部壓力，地震負荷、煙塵負荷、催化劑負荷和熱應力等。外殼設有加固肋及保溫層。催化劑通過反應器外的催化劑吊裝門孔從右側門放入。

反應器的設計確保氨噴射系統前煙氣流動的均勻性，煙氣進入第一層催化劑前的煙氣溫度分布、速度分布的均勻性(煙氣流速最大偏差不大于平均值±15％，溫度最大偏差值不大于±10℃，氨與NOx摩爾比最大偏差不大于±5%)以及煙氣流出最后一層催化劑的NOx濃度分布和氨濃度分布的均勻性。

SCR反應器能承受運行溫度420℃不少于5h的考驗，不產生任何損壞。SCR反應器的使用壽命不小于30年。

灰斗

煙道系統在高溫省煤器后設置灰斗，接口為方法蘭，灰斗下部設置手動插板閥,用于定期排灰。

由于該脫硝系統屬于高灰段布置，灰濃度直接影響到催化劑使用壽命，在該灰斗處節流部分大顆粒飛灰將會改善催化劑的工作條件，延長催化劑壽命。

爐區改造

引風機煙道改造

原引風機風壓為6321pa，風量:167245m3/h,考慮到脫硝系統阻力的增加以及搪瓷空預器改造造成的阻力增加,引風機必須進行改造,改造后的風機為風機靜壓(Pa):8400(此數據為風機滿負荷工況下靜壓),風機入口流量(m3/h):167245m3/h,同時,引風機的進出口煙道要進行相應的改造.

高溫空預器改造

高溫空預器自鍋爐區域移出,放置在K5與K6柱之間,標高為19200出的支撐梁上,移出的空間用于設置出口煙道.

搪瓷空預熱器改造

因為煙氣中的SO2與煙氣中的氨氣會發生反應形成氨鹽，在150~220℃溫度區間，NH4HSO是4一種高粘性液態物質，易冷凝沉積在空預器換熱元件表面，粘附煙氣中的飛灰顆粒，堵塞換熱元件通道，減小空預器內流通截面積，從而導致空預器阻力的增加，換熱元件的效率降低等問題，因此本項目將立式低溫空氣預器改造成臥式搪瓷空預器。

還原劑供應系統

尿素溶液制備供應系統尿素溶液制備供應系統單獨設置，為兩爐共用。本裝置設備主要有尿素溶液

制備、儲存、輸送系統系統

尿素溶液制備區設置袋裝尿素儲存區域，一臺斗式提升機、一臺 10噸尿素

溶液溶解罐、一臺60m3尿素溶液儲存罐及其它配套泵和管路系統。為反應系統提供50%尿素溶液作為還原劑使用。

尿素溶液熱解系統

尿素溶液通過計量系統，定量噴入熱解爐，進行合適的溫度下熱解分解為還原劑氨氣，反應如下：

CO（NH2）2+H2O→2NH3+CO2

混合氣經過連接管后送至鍋爐反應區域，混合后的氣體再進入母管后經9x3路小管的內部結構噴入上升煙道，使氨、空氣等混合物在噴氨格柵達到均勻。

催化劑及吹灰系統

催化劑

本項目采用我公司蜂窩式催化劑。

項目

單位

數據

備注

性能保證

脫硝效率

%

88

化學壽命期內SO2氧化率

%

1

化學壽命期內NH3逃逸率

ppm

3

dry6%O2

允許運行溫度內化學壽命

hr

24000

催化劑設計參數

催化劑型式

蜂窩式

催化劑型號

18孔

催化劑基材

TiO2

催化劑活性物質

V2O5、WO3

催化劑節距

mm

8.2

催化劑開孔率

%

0.7259

每反應器催化劑初始體積

m3

66.009

每臺機組催化劑體積

m3

66.009

全部機組催化劑體積

m3

132.018

催化劑高度

mm

1445

催化劑單元尺寸

mm×mm×mm

150×150×1235

設計溫度

℃

3957

停止噴氨溫度

℃

289

連續運行溫度范圍

（min/max）

℃

328/420

最高承受溫度（5小時）

℃

420

反應器及模塊設計參數

鍋爐數量

個

2

每臺機組反應器數量

個

1

每反應器初裝催化劑層數

層

2

每反應器備用催化劑層數

層

1

模塊尺寸

mm×mm×mm

1755×972×1445

每個模塊重量

kg

1471

催化劑模塊材料

碳鋼

每個模塊包含催化劑單元

排列

個

11×6

每層催化劑包含模塊排列

個

3×6

反應器尺寸

mm×mm

10740×3030

測試模塊數量（層/反應器/

機組）

個

6

SCR入口煙氣要求

催化劑要求最大溫升速度

℃/min

12

催化劑要求最大溫降速度

℃/min

12

SCR入口要求煙氣速度偏

差

%

±15

SCR入口要求煙氣溫度偏

差

℃

±10

SCR入口要求煙氣氨氮混

%

±5

合偏差

吹灰系統

根據本工程灰份高的特性，設置吹灰器，采用聲波吹灰系統，吹灰器的數量和布置將能使催化劑中的集灰盡可能多地吹掃干凈，將盡可能避免因死角而造成催化劑失效導致脫硝效率的下降。附加層催化劑的吹灰器接口將與原配置的吹灰器規格相一致并留有安裝位置。

聲波吹灰器按每一層催化劑2臺吹灰器進行考慮設計，預留層吹灰器預留吹灰器。吹灰用壓縮空氣壓力為0.45~0.7Mpa。

脫硝劑存儲、制備、供應、熱解系統

系統概述及總的要求

系統概述

本工程采用商品尿素來制備脫硝劑，按照共用儲存、制備、供應系統的原則設計。

尿素儲存及供應系統包括尿素儲存、斗式提升機、尿素溶解罐、尿素溶液儲存罐、尿素溶液輸送泵、尿素溶液循環泵、廢水池及廢水泵、閥門、管路及附件等。尿素溶液制備過程如下：

袋裝尿素由貨車運至尿素制備區域儲存區，使用時候人工拆包；

尿素溶解罐定量加入除鹽水，加熱攪拌以溶解尿素顆粒；尿素顆粒通過斗式提升機定量溶解罐，配置成50%的尿素溶液；

制成的尿素溶液經尿素溶液輸送泵打入尿素溶液儲存罐以供使用，儲存罐容量可供2臺爐10天的用量；

尿素溶液儲存罐中溶液通過尿素溶液循環泵經管道輸送至反應區使用；溶液經計量模塊定量注入熱解爐

每臺鍋爐脫硝區域設1臺110%容量的高溫離心風機，一用一備。抽取鍋爐一次熱風，通過高溫離心風機進入加熱管，使其二次加熱至尿素熱解所需的溫度，進入熱解爐用以蒸發熱解尿素溶液。風機布置于反應器鋼架。

熱解生成的NH3混合氣經過連接管后送至鍋爐反應區域，混合后的氣體再進入母管后經9x3路小管的內部結構噴入上升煙道，使氨、空氣等混合物在噴

氨格柵達到均勻；

總的要求:

尿素溶液具有一定的腐蝕性，在材料、設備存在一定的應力情況下，可能造成應力腐蝕開裂；我方選用合適的材料，保證防腐及防凍的技術要求。

尿素儲存及供應系統設在符合規定的安全區域，在適當位置設置滅火器、防雷、接地裝置等，符合相關標準、規程及規范。

制備區裝有氨氣泄漏檢測，納入DCS系統，一旦有氨氣濃度超標將報警。

尿素存儲、供應系統及相關管道、閥門、法蘭、儀表、泵等設備選擇時，滿足抗腐蝕要求。

因業主除鹽水供應管路壓力較低，本工程增設兩臺除鹽水增壓泵。

尿素輸送管路及儲存設備設置保溫及伴熱。

尿素的供應系統能滿足鍋爐不同負荷的要求，且調節方便、靈活與可靠。

尿素儲存及供應系統的設備管道閥門的主要材質為不銹鋼，氨對銅具有較強的腐蝕性，所以不允許采用銅制材料。

主要設備

斗式提升機

設計一臺，提升高度7m，輸送能力：16m3/h(未考慮填充系數)

尿素溶解罐

設計一臺，容積10m3

尿素溶液儲罐

儲罐的總容量設計應能滿足3臺鍋爐BMCR工況、在設計條件下每天運行24小時，連續運行10天的消耗量，容積60m3，設計一臺。

尿素溶液輸送泵

設計兩套，一運一備。流量Q=20m3/h，H=10m，材料為316。

尿素溶液循環泵

設計兩套，一運一備。流量Q=0.6m3/h，H=100m，材料為316，變頻控制。

除鹽水泵

設計兩套，一運一備。流量Q=15m3/h，H=30m，材料為304。

氨氣泄漏檢測器

尿素溶液儲存及供應系統周邊應設有氨氣檢測器，以檢測氨氣的泄漏，并顯示大氣中氨的濃度。

排放系統

尿素制備區的廢水、冷凝水排放至廢水池，再經由廢水泵送到電廠工業廢水處理。

廢水輸送泵設計一套，流量Q=10m3/h,H=20m。

消防與安全設施

尿素溶液儲存與供應區域設置完善的滅火器等。

壓縮空氣系統

配置一套空壓機，排氣量7.1m3/h，最高工作壓力1.05Mpa；并設置過濾器、緩沖罐及管路等配套系統。

熱態整套啟動試運范圍

尿素溶液制備系統

尿素制備區系統主要包括尿素的上料系統的正反轉試驗，尿素溶解罐的除鹽水進水連鎖試驗、尿素溶解罐的蒸汽加熱系統連鎖試驗及保護試驗，尿素輸送泵的保護和連鎖試驗，尿素儲罐蒸汽加熱系統連鎖試驗及保護試驗，尿素循環泵的保護和連鎖試驗，除鹽水泵的保護和連鎖試驗，廢水泵的保護和連鎖試驗等。

反應區系統

主要包括熱解爐及電加熱系統的保護和連鎖試驗、稀釋風機的保護和聯鎖試驗、尿素溶液電動調節門、尿素溶液電動關斷閥聯鎖主保護邏輯試驗，吹灰器的順控試驗，報警值設定試驗，尿素溶液的壓力、流量及稀釋風壓力、流量調整，氨氣注入手動閥門調整及其相關設備等。

煙氣測量系統

主要包括反應區入口CEMS和反應區出口CEMS儀表，出口氨逃逸等測量設備。

熱態整套啟動試運及168運行的目的

在冷態整套啟動和調試結束并驗收合格后，進行熱態整套啟動試運，此次熱態啟動試運的目的是：

（1）遠程啟動各設備，使整個SCR系統進入熱態運行，以檢查程控的可操作性和正確性。

（2）將相關的保護和連鎖投入運行，檢查熱態工況下保護和聯鎖的合理性和可靠性；

（3）調整尿素溶液調節回路，確定調節參數，提高調節回路的調節品質；

（4）調整熱解爐系統回路，確定調節參數，提高調節回路的調節品質 ;

（5）通過168運行，鑒定設備運行的安全性、可靠性。

熱態整套啟動試運內容

（1）設定值的檢查和調整；

（2）反應區噴氨均布調整；

（3）供氨調節回路投運和調節參數調整；

（4）CEMS系統運行穩定性檢查；

（5）在手動控制脫硝率的情況下觀察脫硝物料平衡情況；

（6）檢查在系統啟停和連續運行過程中是否有尿素溶液或者氨氣泄漏的情況發生；

（7）檢查熱解爐系統啟動和連續運行過程中是否存在超溫、溫度不足等情況的發生；

（8）檢查壓縮空氣吹灰器的工作是否正常。

調試試驗應具備的條件及準備工作

a） 機組已經過熱態帶負荷試運行，各項調整試驗也已經完成。

b） 脫硝系統設備均已安裝完畢，并驗收合格，文件包齊全。

c） 現場設備系統命名、掛牌、編號工作完成。

d） 脫硝系統的保溫已經結束，各工序驗收合格。

e） 試轉現場周圍無關腳手架已拆除，垃圾雜物已清理干凈，溝洞蓋板齊全。

f） 試轉現場通道暢通，照明充足，事故照明投入可靠。

g） 尿素制備系統已完成調試，并制備好充足的尿素溶液，隨時可供應尿素溶液

h） 空壓機正常運轉，壓縮空氣系統可正常供應。

吹灰器安裝調試完畢，滿足熱態試運的需要。

脫硝系統的其它所有儀表均校驗完畢。

脫硝系統內的所有安全閥均已校驗合格，滿足試運要求。

公用系統投入運行(包括壓縮空氣系統、廢水處理系統、工業水系統、消防水系統、生活水系統等)。

有關脫硝系統的各項制度、規程、圖紙、資料、措施、報表與記錄齊全。

通訊設施齊全。

脫硝設備廠家的服務工程師已經到達電廠進行現場的調試指導。

尿素區裝置的啟動試運

開啟尿素溶解罐除鹽水氣動進水門，開啟除鹽水增壓泵，并投入連鎖保護、投入連鎖保護；

尿素溶解罐水位上升至1477mm，尿素溶解罐除鹽水氣動進水門連鎖保護，關閉除鹽水氣動進水門,停除鹽水增壓泵。

開啟尿素溶解罐蒸汽加熱氣動門，開啟尿素溶解罐攪拌器，并投入尿素溶解罐蒸汽加熱氣動門連鎖保護，等待尿素溶解罐內水溫加熱至50℃以上,準備投料。尿素溶解罐蒸汽加熱氣動門連鎖保護定值為<45℃，連鎖開；>55℃連鎖關，維持尿素溶解罐溫度45——55℃之間；

開啟尿素溶解罐頂部進料口手動插板門，等待尿素溶解罐溫度達到50℃以上開啟斗式提升機，等待斗式提升機平穩運行5min以上，開始拆包投尿素。每次尿素投入量5t(50Kg/包，需要100包)，投入尿素時應緩慢投料，防止尿素過量堆積在斗式提升機底部，投料時及時清除雜物，防止雜物隨尿素進入溶解罐，造成尿素輸送泵進口濾網堵塞。

尿素投料后，由于尿素溶解需要吸收大量熱量，尿素溶解罐內溫度會下降，尿素溶解罐啟動加熱門自動開啟(<45℃時)，保持攪拌器持續運行；

尿素投料后，攪拌器持續運行2—3h以上，且尿素溶解罐溫度大于45℃，開啟尿素溶液輸送泵至尿素溶解罐切斷閥，關閉尿素溶液輸送泵至尿素儲存罐切斷閥，開啟尿素溶液輸送閥，保持尿素溶解罐自循環1h以上，確保尿素完全溶解；5.7等待尿素溶解罐自循環1h以上，尿素溶解罐溫度維持45℃以上，尿素溶解罐密度計顯示1100Kg/m3以上時，表式尿素溶液制備完成，關閉尿素溶液輸送泵至尿素溶解罐切斷閥，開啟尿素溶液輸送泵至尿素儲存罐切斷閥，將尿素溶液由尿素溶解罐輸送入尿素儲罐；

5.8開啟尿素儲罐蒸汽加熱氣動門，確保尿素儲罐溫度維持在45—55℃之間開啟尿素儲罐蒸汽加熱氣動門，投入氣動門保護連鎖，維持溫度穩定（連鎖保護定值為＜45，連鎖開；＞55℃連鎖關）。根據以上辦法，持續制備2罐以上尿素溶液，等待尿素儲罐液位達到800mm以上時，可進行尿素溶液循環，具備尿素溶液投用條件。

5.9等待尿素儲罐溫度達到50℃以上，開啟尿素儲罐出口閥，開啟尿素循環泵進口閥、出口閥，開啟尿素儲罐頂部尿素溶液回流切斷閥，開啟尿素溶液循環泵，建立尿素循環。調節尿素溶液儲罐頂部尿素溶液回流管壓力調節閥，維持系統壓力0.7-0.75MPa。

#2鍋爐SCR裝置整套啟動試運

開啟稀釋風機前一次空氣總管切斷閥，開啟稀釋風機出口閥，開啟電加熱器進風管切斷閥，開啟熱解爐至噴氨格柵管路切斷閥，開啟噴氨格柵9路分配閥。啟動稀釋風機后，開啟稀釋風機進口電動門。經檢查確認稀釋空氣總流量超過2300m3/h，風機出口壓力2KPa左右，運行電流22A左右。

檢查DCS上顯示溫度、壓力、流量等數據準確。

測量各氣氨噴嘴的空氣流速，調節各噴嘴入口手動閥開度，使空氣流量能均勻分布于各個噴嘴（各噴嘴處壓力均衡）。

開啟熱解爐電加熱器，調節電加熱器功率至80%位置左右，電流220A左右，觀察電加熱內部溫度（不高于760）,電加熱器出口溫度、熱解爐出口溫度；

等待電加熱出口溫度達到400,熱解爐出口溫度達到350℃以上時，準備尿素投用，進行脫硝。

開啟尿素計量模塊壓縮空氣電動門，調節計量模塊壓縮空氣調節門，使現場浮子流量計維持在14—20L/h之間（低于13L/h,連鎖保護動作，禁止噴尿素溶液）。

開啟計量模塊尿素溶液電動門，調節尿素溶液調節門，調節尿素溶液噴入量，并觀察熱解爐出口溫度，確保不低于320℃。

根據SCR入口煙氣中的NOx含量及負荷情況、以SCR出口NH3含量≤3ppm且脫硝率在30～50％為標準手動緩慢調節爐前尿素流量調節閥。脫硝效率穩定時全面檢查各個系統，特別是反應器系統，調整各個噴氨格柵手動節流閥，使每個噴氨格柵的氨氣流量均勻。

在全面檢查各個脫硝的系統均工作正常后，繼續手動緩慢開大注氨流量控制閥，使脫硝效率達到88％以上。

尿素調節門跟蹤試驗

在供尿素系統穩定運行后，投入尿素溶液調節門的自動跟蹤程序，根據SCR系統的負荷和氮氧化物的含量變化改變供氨大小，從而保證脫硝率的穩定。

調試質量情況

脫硝裝置情況

調試過程中，我們認真執行有關規程規范，發現問題及時處理。在各方的共同努力下，成功地解決了設備、設計和安裝等諸多問題、分系統調試優良率達到99%以上。

#2鍋爐SCR裝置168小時試運行期間脫硝平均效率89.2％，各項數據符合設計要求，氨的逃逸率均≤3ppm，SO2/SO3轉化率小于≤1%。在100%BMCR工況下，SCR反應器進出口壓差為200Pa左右。5月4日—7日，根據調試方案，確保SCR出口NOx≤80mg/m3,5月7日-11日，根據業主要求，試驗SCR出口NOx在確保氨逃逸率≤3ppm的情況下，SCR出口NOx≤60mg/m3

尿素耗量情況

尿素耗量統計：本次調試分為2個階段。至5月3日，尿素制備區總共制備50%濃度尿素溶液30噸，耗尿素15噸，尿素儲罐液位2658mm，液位折算50%尿素溶液11.29Kg/mm，尿素5.64Kg/mm。

第一階段：5月4日-5月7日，執行SCR出口NOx≤80mg/m3，因SCR入口NOx維持在500-600mg/m3，未達到設計值700mg/m3，脫硝效率維持在87%左右。尿素儲罐液位下降至 2212mm，折算消耗尿素2515.44Kg,每小時耗尿素量

34.94Kg/h，遠低于技術協議中要求的“乙方應保證系統尿素耗量：78kg/h（單

臺鍋爐）

第二階段：5月7日-5月11日，根據業主要求，執行氨的逃逸率均≤3ppm的情況下，考察排放的要求。5月8日,2#鍋爐負荷降低至110t/h，SCR入口NOx上升到600-700mg/m3，O2上升到4-5%，出口NOx始終維持在60mg/m3左右。

5月7日-5月11日，SCR出口NOx平均值50mg/m3，脫硝效率維持在90%左右，尿素儲罐液位下降至1651mm，折算消耗尿素3164.04Kg，每小時尿素耗量32.95Kg/h。因鍋爐負荷較第一階段低約25t/h，小時尿素耗量較第一階段減少。

168期間，尿素總耗量5679.48Kg，每小時耗尿素33.8Kg/h，低于設計值。鍋爐負荷100-140t/h，入口NOx450-700mg/m3，出口NOx≤80mg/m3，氨逃逸率均≤3ppm，負荷設計要求。

8各分系統及設備調試結果

8.1尿素區連鎖試驗

1

J0HSJ10AM001

尿素溶液攪拌器

允許啟：

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL101>800mm

保護停：

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL101<750mm，延時3秒

2

J0HST10AA801

尿素溶解罐入口除鹽水管路氣動閥

保護關：

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL101>1447mm，延時3秒

3

J0HSU10AA801

尿素溶解罐入口蒸汽管路氣動閥

允許開：

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL101>800mm

聯鎖開：

?尿素溶解罐溫度J0HSJ10CT301<45℃，延時3秒

聯鎖關：

?尿素溶解罐溫度J0HSJ10CT301>55℃，延時3秒保護關：

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL001=“1”，延時3秒

4

J0HSJ21AP001

J0HSJ22AP001

尿素溶液輸送泵

允許啟：

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL101>1500mm

保護停：OR

?尿素溶解罐液位J0HSJ10CL001=“1”，延時3秒

?尿素溶液儲罐液位J0HSJ30CL101>4400mm，延時3秒說明：兩臺尿素溶液輸送泵一用一備，操作員在DCS畫面上手動切換

5

J0HSU30AA801

尿素溶液儲罐入口蒸汽管路氣動閥

允許開：

?尿素溶液儲罐液位J0HSJ30CL101>450mm聯鎖開：

?尿素溶液儲罐溫度J0HSJ30CT301<45℃，延時3秒聯鎖關：

?尿素溶液儲罐溫度J0HSJ30CT301>55℃，延時3秒保護關：

?尿素溶液儲罐液位J0HSJ30CL101<450mm，延時3秒

6

J0HSJ41AP001

J0HSJ42AP001

尿素溶液循環泵

允許啟：

?尿素溶液儲罐液位J0HSJ30CL101>450mm保護停：

?尿素溶液儲罐液位J0HSJ30CL101<450mm，延時3秒尿素溶液循環泵變頻調節：

?尿素溶液循環泵不投自動變頻調節

?初次啟動時，把泵調節至40HZ運行，然后調節尿素回流管路上的自力式調節閥(J0HSJ40AA701),使尿素溶液循環泵出口壓力變送器(J0HSJ40CP101)的數值在0.8MPa左右。

?正常運行時，通過調節頻率把尿素溶液循環泵出口壓力穩定在0.8MPa左右說明：兩臺尿素溶液循環泵一用一備，操作員在DCS畫面上手動切換

7

J0HST01AP001

J0HST02AP001

除鹽水增壓泵

聯鎖啟：

?除鹽水管路壓力J0HST00CP101<0.06MPa

聯鎖停：

?除鹽水管路壓力J0HST00CP101>0.33MPa說明：兩臺尿素溶液輸送泵一用一備，操作員在DCS畫面上手動切換

8

J0HSN10AP001

廢水泵

聯鎖啟：

?廢水池液位J0HSN10CL101>1500mm，延時3秒聯鎖停：

?廢水池液位J0HSN10CL101<300mm，延時3秒

8.2爐區連鎖試驗

1

10HSG10AN001

10HSG20AN001

1#稀釋風機

2#稀釋風機

允許啟：AND

?鍋爐引風機啟動自動切換條件：OR

?稀釋風機出口流量10HSG10CF10<2700m3/h，延時60秒

?稀釋風機啟動并運行信號未得到，延時3秒

?另一臺稀釋風機故障

保護停：

?鍋爐引風機停止

說明：a兩臺稀釋風機一用一備，故障時自動切換；鍋爐運行時，稀釋風機保持在開啟狀態；

b出口流量低自動切換時，先啟動另一臺風機，再開另一臺風機相對應的入口電動門，再關閉故障風機對應的入口電動門，最后關閉故障風機。

2

10HSG10AA101

10HSG20AA101

1#稀釋風機入口電動門

2#稀釋風機入口電動門

允許啟：AND

?對應的稀釋風機已啟動結束，電流穩定保護停：

?對應的稀釋風機停機

?另一臺稀釋風機入口電動門已開啟

3

10HSG15AC001

電加熱器

允許啟：AND

?電加熱器出口溫度10HSK10CT901<550℃

?電加熱器無超溫報警

?無故障

?稀釋風機出口流量10HSG10CF101≥3300m3/h

聯鎖停：OR

?稀釋風機出口流量10HSG10CF10<2450m3/h，延時50秒

?電加熱器出口溫度10HSK10C