SCR烟气脱硝工艺安装中的典型问题与处理.doc

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1、SCR烟气脱硝工艺安装中的典型问题与处理SCR烟气脱硝工艺具有活性高、选择性强和对烟气成分要求不高的优点，是国内脱硝工艺的首选。本文以嘉峪关电厂2350MW机组SCR烟气脱硝工程为例，主要介绍SCR装置的安装经验，希望能为以后SCR烟气脱硝工程的施工提供借鉴。一、工程概述 本工程为东方电气集团东方锅炉股份有限公司为嘉峪关电厂提供的2350MW机组脱硝工程锅炉烟气脱硝装置安装工程。 本工程烟气脱硝装置2350MW超超临界机组燃煤锅炉，脱硝装置采用选择性催化还原法（SCR）全烟气脱硝。脱硝装置反应器布置于锅炉省煤器出口与空预器之间，即高温高尘布置。脱硝装置采用氨作为还原剂，其制备和供应采用液氨供应

2、系统。脱硝装置调试合格后正常运行半年内进行性能测试，性能测试期的各项性能指标均能达到合同要求。 嘉峪关2350MW烟气脱硝工程燃煤机组锅炉同步建设烟气脱硝装置，采用选择性催化还原法（SCR）脱硝工艺，脱硝效率要求80%。 本工程脱硝装置布置在炉外，呈露天布置，由东方电气集团东方锅炉股份有限公司设计和成套供货。每套脱硝装置配有两个反应器，位于省煤器出口烟道和空气预热器的入口烟道之间。二、SCR烟气脱硝工程原理 选择性催化还原法（SCR）脱硝技术是指在催化剂的作用下，还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的NOx。选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应，而

3、不与烟气中的氧气发生反应。 工艺流程：液态氨在注入SCR 系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化；气化的氨和稀释空气混合，通过喷氨格栅喷入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，去除NOx。三、重点安装控制问题（一）烟道系统安装 烟气在经过锅炉省煤器出口后平均分成两路，每路烟气各自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。烟气经脱硝处理后进入回转式空气预热器、静电除尘器、引风机和FGD，最后通过烟囱排入大气。脱硝烟道连接锅炉省煤器出口烟道、反应器和锅炉空预器，烟道横截面为矩形。脱硝烟道系统还包括吸收热位移的膨胀节。脱硝烟道的膨胀节采用

4、非金属膨胀节。烟道设置有SCR测点接管座。 需要特别说明的是注射栅格所在的SCR入口烟道在吊装前按氨注射管道设计图纸22DM211MX的要求，应安装好烟道内部的氨注射栅格部件后再进行吊装。SCR入口烟道可自上往下吊装；SCR入口烟道的安装过程中需要插入非金属膨胀节的安装。烟道组件吊装后，应按照图纸要求，现场开相应的测量管座孔并装焊测点管座。烟道安装焊缝应保证密封，防止烟气泄漏。（二）SCR反应器及反应器附件安装 SCR反应器截面成矩形，反应器的载荷通过它的两侧承重墙均匀地分布，向下传递，利用反应器底部的弹性支座传递到SCR钢构架的支撑梁上。反应器承重墙下部的支撑梁和侧重下部的梁上安装反应器限位

5、装置，反应器以几何截面的中心为固定点并向外膨胀，使水平各方向的膨胀位移量最小。反应器外壁一侧在每一层催化剂处均设有检修门，用于将催化剂模块装入催化剂层或更换催化剂模块。每个催化剂层设有人孔，在机组停运时允许进入检查或检测催化剂模块。 烟气水平地进入反应器的顶部并且在转向后垂直向下通过反应器，反应器进口罩连接SCR入口烟道和反应器本体，使进入的烟气更均匀地分布。作为反应器本体的一部份，格状整流器安装于进口罩和反应器本体之间。位于反应器内部的催化剂层由支承催化剂模块的钢梁支承，将力传递到反应器承重墙上。（三）催化剂模块安装1.催化剂模块 催化剂采用蜂窝式催化剂，主要活性成分为TiO2和V2O5，少

6、量的WO3。设计采用DBC与德国KWH公司的合资企业东方凯特瑞催化剂有限公司（DKC）生产的蜂窝式催化剂。 催化剂层按2+1层设计，即两层催化剂设计层加一层催化剂预留层。反应器第一次运行时只填装两层催化剂，当运行至催化剂的活性降低到低于设计值时再填装预留层。脱硝反应所需的催化剂按模块化进行设计和供货。在制造厂内将催化剂单体安装在金属框架内，每一个催化剂单体和催化剂模块都具有标识符号。2.催化剂模块安装 用单轨吊车将旋转90后的催化剂模块吊到催化剂安装层平台，然后用手推车将催化剂模块推到反应器检修孔处，再用催化剂搬运器将催化剂模块就位。将催化剂吊装到反应器内部。 在反应器内部，用人工手推将催化剂

7、模块沿轨道移进到正确的位置。然后通过液压控制降低搬运器升降台，将模块放置于支撑梁上再退出；连续操作，除该层每排的最后一块模块外，完成该层催化剂模块的全部安装。 在装载每排的最后一块模块之前，将搬运器从其铁轨上提升，并从反应器移出，铁轨间栅格作为安装催化剂时操作人员的操作平台，根据安装位置可移动。当全部模块安装完成后，将栅格移出反应器。 每排的最后一块模块此时用单轨吊车放置，催化剂安装完毕后，移去装载门处单轨吊车的可移动连接轨道。将催化剂模块之间和反应器护板墙处的密封片安装就位。3.选择合适的催化剂节距。一般当烟气中的灰分高于20-25g/Nm3的时候，板式催化剂板间净空不宜小于5mm，蜂窝式催

8、化剂净空不宜小于6mm。当烟气中的灰分大约在30g/Nm3及以上时，就应该选用更大节距的催化剂。4.合理吹灰。催化剂的吹灰方式包括两种：介质吹灰和声波吹灰。声波吹灰的原理是利用停歇时间很短的声波，防止灰在催化剂内沉积。一旦催化刑内已经发生了堵灰情况，声波吹灰的清灰效果就很弱。蒸汽吹灰是一种强力吹灰的方式，一般每班或者每天运行一次。因此在灰分很高的情况下，推荐采用蒸汽吹灰器，并在运行中，在燃用灰负荷偏高煤质以及在低负荷运行时增加吹灰次数。（四）氨注射栅格（AIG）与稀释空气系统 来自氨站区域氨供应系统设备制备的气态氨经稀释空气系统稀释后由氨注射栅格（AIG）注入到SCR入口烟道中。1.氨注射栅格

9、AIG 本工程采用带静力混合器的AIG系统，布置于SCR入口烟道上。 完整的氨喷射系统，保证氨气和烟气混合均匀，喷射系统设置手动阀和孔板流量调节系统用于在调试运行期间进行调节，使每个喷嘴的氨流量达到运行要求，一旦调好则固定不变。 AIG喷管固定于烟道上，AIG喷管与AIG入口管道间设置有膨胀节。AIG喷管和混合器应在SCR入口烟道混合器段吊装前安装入烟道中。2.稀释空气系统 喷入反应器烟道的氨气为经空气稀释后的不超过5%（体积百分比）氨气的混合气体。本工程按每台SCR装置设置一台静力式氨/空气混合器。（五）防止脱硝系统的泄漏问题 在安装过程中必须保证整个系统严密不漏，具体措施有：管道、管件使用

10、前进行外观检查，表面应无裂 纹，缩孔、重皮等缺陷。不能够有严重锈蚀和凹坑，法兰表面应平正光洁，不能有毛刺和径向沟痕。 阀门使用前要解体检修，将石棉盘根换成石墨盘根并经打压无泄露，在安装前阀门要清理干净。管道与设备连接时设备必须找正固定完，以设备接口为起点管道向外延伸，管道连接自然，不能强力对接，管道重量不能压在设备上。管道焊接时应垫牢固，避免焊接过程中移动，影响焊接质量。焊缝要严密，保证管道不渗漏。管道的法兰连接时必须加垫正确，严禁加双垫或多层垫，垫的尺寸应略大于阀门口径，易漏部分加部分密封胶进行密封。脱硝系统安装完后应按设计要求完成系统的严密性和压力试验检查，防止氨气泄漏，氨气与空气混合造成爆炸。4