1、 华能玉环电厂 41000MW 机组烟气脱硝改造工程脱硝理论培训手册北京国电龙源环保工程有限公司2010 年 3 月说 明本资料仅供培训使用，培训文件将不作修订，设备资料以厂家提供资料为准，脱硝系统移交之后，系统运行、维护及检修等操作以竣工移交文件为准。除厂家设备资料外，本手册内容为北京国电龙源环保工程有限公司版权所有。目录1. 概述2. 系统组成3. 系统的启动与停止4. 运行控制5. 运行维护注意事项1概述1.1 原理介绍本 工 程 采 用 “选 择 性 催 化 剂 还 原 烟 气 脱 硝 ”技 术 ， 其 主 要 化 学 反 应 如 下 ：4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O4NH3
2、+2NO2+O2 3N2+6H2O其 反 应 产 物 为 对 环 境 无 害 的 水 和 氮 气 ， 但 只 有 在 800 以 上 的 条 件 下 才具 备 足 够 的 反 应 速 度 ， 工 业 应 用 时 须 安 装 相 关 反 应 的 催 化 剂 ， 在 催 化 剂 的 作用 下 其 反 应 温 度 降 至 400 左 右 ， 锅 炉 省 煤 器 后 温 度 正 好 处 于 这 一 范 围 内 ，这 为 锅 炉 脱 硝 提 供 了 有 利 条 件 。SCR（ 脱 硝 系 统 ） 催 化 剂 的 工 作 温 度 是 有 一 定 范 围 的 ， 温 度 过 高（ 450 ） 时 催 化 剂
3、 会 加 速 老 化 ； 当 温 度 在 300 左 右 时 ， 在 同 一 催 化 剂 的作 用 下 ， 另 一 副 反 应 也 会 发 生 。2SO2+O2 2SO3NH3+H2O+SO3 NH4HSO4即 生 成 氨 盐 ， 该 物 质 粘 性 大 ， 易 粘 结 在 催 化 剂 和 锅 炉 尾 部 的 受 热 面 上 ，影 响 锅 炉 运 行 。 因 此 ， 只 有 在 催 化 剂 环 境 的 烟 气 温 度 在 305-425 之 间 时 方允 许 喷 射 氨 气 进 行 脱 硝 。1.2 主要设计参数1.2.1 脱硝系统入口烟气参数表 1 脱硝装置入口设计参数项目 名 称 及 符
4、号 单位 设计煤种 1 设计煤种 2 备注收到基全水分 Mar % 14.00 9.61空气干燥基水分 Mad % 8.49 3.89收到基灰分 Aar % 11.00 19.77收到基挥发分 Var % 27.33 22.82收到基固定碳 FCar % 47.67 47.8工业分析收到基低位发热量 kJ/kg 22,760 22,440Qnet,ar哈氏可磨系数 HGI 56 54.81收到基碳 Car % 60.33 58.00收到基氢 Har % 3.62 3.36收到基氧 Oar % 9.95 7.28收到基氮 Nar % 0.69 0.79元素分析收到基全硫 St,ar % 0.41
5、 1.27变形温度 DT 1,130 1,110软化温度 ST 1,160 1,190灰融性 流动温度 FT 1,210 1,270二氧化硅 SiO2 % 36.71 50.41三氧化二铝 Al2O3 % 13.99 15.73三氧化二铁 Fe2O3 % 13.85 23.46氧化钙 CaO % 22.92 3.93氧化镁 MgO % 1.28 1.27五氧化二磷 P2O5 % -三氧化硫 SO3 % 9.3 2.05氧化钠 Na2O % 1.23 1.23灰矿物组成氧化钾 K2O % 0.72 1.1机组负荷 MW 1000 1000湿烟气流量 kg/h 3,645,200 3,976,97
6、7 实际氧量湿烟气流量 Nm3/h 2,761,515 3,012,861 实际氧量干烟气流量 Nm3/h 2,501,104 2,753,454 实际氧量干烟气流量 Nm3/h 2,996,323 3,304,145 6%氧量100%负荷烟气温度 356 35350%负荷烟气温度 310 307烟气参数飞灰浓度 g/Nm3 14.5 24.34烟气湿度 % 9.43 8.61烟气 NOx mg/Nm3 450 450O2 % 2.74 2.74CO2 % 15.26 15.06CO ppm 0 0SO2 ppm 379 1094SO3 ppm 3.8 11.0F mg/Nm3 10.7 12
7、.31Cl mg/Nm3 10.6 16.01As mg/Nm3固态排渣炉，可忽略固态排渣炉，可忽略Hg mg/Nm3 0.13 0.12成分及烟气污染物Pb mg/Nm3 0.13 0.121.2.2 煤质及烟气参数设计煤种：神府东胜煤，校核煤种：晋北煤。锅炉（B-MCR）燃煤量：365.7 t/h（设计煤种） 、372.7t/h（校核煤种） 。电厂常用的代表性煤种印尼煤、伊泰煤和晋北煤的工业分析、元素分析、痕量元素分析和煤中灰成分分析等见表 3。表 2 2007 年 1-6 月入厂煤分析所占比例 Qnet，ar Aar Mt，ar Vdaf St，d煤种% kJ/kg % % % %印尼煤
8、 50 23，814 4.37 16.13 47.15 0.79神华伊泰煤 17 23，142 8.39 15.85 36.15 0.41大友煤 19 22，782 13.54 13.82 32.17 1.02平朔煤 11 22，456 18.42 9.55 39.19 1.60表 3 代表性煤种分析数据（元素分析、痕量元素分析和煤中灰组成成分）检测项目 符号 单位 晋北煤 伊泰煤 印尼煤全水分 Mt % 11.4 16.0 17.6空气干燥基水分 Mad % 3.89 6.03 7.27收到基灰分 Aar % 14.50 10.94 5.54干燥无灰基挥发分 Vdaf % 38.18 38.
9、91 47.32收到基碳 Car % 59.05 57.77 58.67收到基氢 Har % 3.89 3.79 4.50收到基氮 Nar % 0.83 0.79 1.24收到基氧 Oar % 9.33 10.06 11.60全硫 St，ar % 1.00 0.65 0.85收到基低位发热量 Qnet，ar MJ/kg 22.47 21.73 22.62煤中氟 F ar g/g 100 81 86煤中氯 Cl ar % 0.013 0.008 0.007煤中砷 As ar % 0.0017 0.0035 0.0027煤中铅 Pb ar g/g 1 1 1煤中汞 Hg ar g/g 1 1 1煤
10、灰中二氧化硅 SiO2 % 50.01 50.05 53.50煤灰中三氧化二铝 Al2O3 % 35.40 26.38 23.68煤灰中三氧化二铁 Fe2O3 % 6.08 7.25 10.54煤灰中氧化钙 CaO % 3.17 6.23 3.04煤灰中氧化镁 MgO % 0.67 1.20 2.25煤灰中氧化钠 Na2O % 0.14 0.28 0.86煤灰中氧化钾 K2O % 0.52 0.91 1.90煤灰中二氧化钛 TiO2 % 1.33 1.34 0.92煤灰中三氧化硫 SO3 % 2.00 5.78 2.75煤灰中二氧化锰 MnO2 % 0.078 0.085 0.052煤灰中五氧
11、化二磷 P2O5 % 0.029 0.018 0.0231.2.3 尿素品质：序号 指标名称 单位 合格品 优等品1 总氮（干基） % 46.3 46.52 缩二脲 % 1.0 0.53 水分 % 0.7 0.34 铁 % 0.001 0.005序号 指标名称 单位 合格品 优等品5 碱度（NH 3计） % 0.03 0.016 硫酸盐（以 SO42-计） % 0.02 0.0057 水不溶 % 0.04 0.0058 颗粒（48 mm） % 90 901.2.4 55%尿素溶液品质：淡黄色或清澈或轻微浑浊的液体；悬浮固态物5g/g；水硬度（CaCO3）10g/g。1.2.5 溶解水品质要求：
12、溶解水将采用电厂除盐水，水质尽量满足如下指标：总硬度（以 CaCO3 表示）150g/g导电性 250s/cmSiO215g/g金属物(铁，锌，铅，锰，铬，镍，铜) 总量1g/g钠5g/g正磷酸盐、砷、汞1g/g固体悬浮物10NTU硫酸盐10g/gpH 值约 791.2.6 压缩空气及蒸汽系统：表 4 脱硝系统用蒸汽与压缩空气的来源及参数序号 项目 单位 数值 备注杂用压缩空气1 来源 厂内杂用压缩空气2 压力 MPa 0.6仪用压缩空气1 来源 厂内仪用压缩空气2 压力 MPa 0.5吹灰蒸汽1 来源 汽源 1 辅助蒸汽2 温度 3003503 压力 MPa 1.01.61.2.7 设计参数
13、表：机组类型 超超临界燃煤锅炉机组NOxOUT ULTRA系统数量 一套绝热热解室系统用于 1 台锅炉设计 烟气流量（单台）烟气流量, 干基(SCR 入口烟气) 380 deg C 在运 6%含 O2 量 3,304,145NOx 入口浓度(干基，6%含 O2 量), mg/Nm3 450NOx 出口浓度(干基，6%含 O2 量), mg/Nm3 90NOx 脱除率, % 80NH3 逃逸, ppm 3温度要求 (初步): 317400环境累年平均气温, 17 喷射热解室温度， 300 - 650氨设计流量, kg/hr 460空气中氨所占份额 (vol %) 5%热解室出口总流量, Nm3/
14、hr(使用电加热器方案) 9,860SCR 还原剂消耗量（干尿素, kg/hr） 863.9NOxOUT A (55%), 调整后的流量 kg/hr 1570使用尿素溶液浓度（重量浓度） 55%雾化空气（杂用气，0.60.8Mpa,a）, kg/hr （单台） 260电加热器耗电量（单台）kW 耗电量 1,230* 设计采用电厂锅炉一次风(300C,10kPa)作为热解室的加热空气。说明：由于热解产物发生逆反应的温度约为 270C，因而热解室出口温度范围控制在 310350C 之间，以确保进入热解炉的气体不会发生逆反应。使用包含 300 C, 10KPa 的锅炉一次风，所用的任何热空气必须是无
15、硫、低尘的。1.3.主要设备情况序号 名 称 规格及技术要求 单位 数量一 烟气系统1. SCR反应器 外形尺寸：14100X15690X21410 ( 材料Q345，单台金属重量300吨 ) 座 422. 涡流混和器 材料Q345，金属总重量5吨/炉 个 4103. 烟道补偿器 非金属材质，温度450，3900mmx15600mm 个 42非金属材质，温度450，4250mmx15690mm 个 42非金属材质，温度450，6000mmx14500mm 个 42非金属材质，温度450，3400mmx14500mm 个 42非金属材质，温度450，4200mmx15748mm 个 424. S
16、CR入口挡板门 电动双层百叶挡板，425015690400mm， 台 425. SCR出口挡板门 电动双层百叶挡板，600014500400mm， 台 426. SCR旁路挡板门 电动双层百叶挡板，340014500400mm， 台 427. 蒸汽吹灰器 蒸汽吹灰器，电机1.1KW 台 4248. 高压冲洗水泵 电机功率132 KW 台 419. 电动锁气器 电机功率0.55KW 台 48二 尿素颗粒储存溶解系统1. 尿素颗粒储仓有效V141m 3 ，6m5.1m（直段）6m4.5m（锥段）锥体部分内衬1Cr18Ni9Ti不锈钢个 22. 袋式除尘器UF-1B机械振打式，F14m 2，Q=1500m 3/h，N=2.2kW，清灰电机N=0.55kW台 23. 斗式提升机 Q20t/h，N7.5kW 台 24. 仓壁振动器 振动电机，0.5kW 台 25. 气化板 L=150mm W=300mm 台 166. 中间储仓 V2.28m 3 台 27. 尿素溶液溶解罐 V18.8m3，H3m，有效容积12m3，1Cr18Ni9Ti不锈钢 台 28. 尿素溶解罐盘管式加热器 DN50，304L不锈钢 台 29. 尿素溶解罐搅拌器 N4kW，轴及浆叶材质316L 台 210. 尿素溶液混合泵型号：XCB80-50-160-L，Q29m 3/h，H=23m，N=5.5kW，不锈钢材质台 4
