燃煤電廠煙氣脫硝設備運行維護與改造

序
前言
第一章 火電廠脫硝技術概述1
第一節(jié) 氮氧化物（NOX）的危害1
一、對環(huán)境和人體的危害1
二、形成光化學煙霧產(chǎn)生的危害1
三、產(chǎn)生酸雨對環(huán)境的危害2
四、自然排放對環(huán)境的危害2
第二節(jié) 氮氧化物的生成2
一、熱力型2
二、瞬時反應型（快速型NOX）3
三、燃料型NOX3
第三節(jié) 氮氧化物的控制3
一、脫硝技術3
二、低氮燃燒技術4
三、煙氣處理法脫硝技術5
第四節(jié) 煙氣處理法脫硝技術分類5
一、濕法煙氣脫硝技術5
二、干法煙氣脫硝技術6
三、協(xié)同脫除二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOX）技術6
四、其他脫硝技術7
第二章 選擇性催化還原脫硝技術11
第一節(jié) 催化劑11
一、催化劑的作用原理11
二、催化劑常見的分類方法14
三、常用固體催化劑15
四、固體催化劑的組成16
五、固體催化劑的性能18
第二節(jié) SCR脫硝工藝原理24
一、選擇性催化還原（SCR）脫硝原理24
二、選擇性非催化氧化還原（SNCR）脫硝原理25
第三節(jié) SCR脫硝工藝布置方式26
一、高塵區(qū)SCR（HD-SCR）工藝流程27
二、低塵區(qū)SCR（LD-SCR）工藝流程28
三、尾部區(qū)SCR（TE-SCR）工藝流程29
四、氨和空氣噴霧系統(tǒng)32
五、尿素水解法制氨工藝流程32
六、氨水為還原劑的SCR脫硝工藝流程33
七、還原劑的選擇34
第三章 SCR的系統(tǒng)、工藝參數(shù)與設備36
第一節(jié) SCR系統(tǒng)36
一、供氨、注氨系統(tǒng)36
二、催化反應系統(tǒng)36
三、檢測與控制系統(tǒng)36
四、輔助系統(tǒng)36
第二節(jié) SCR系統(tǒng)工藝參數(shù)38
一、入口的NOX濃度38
二、脫硝效率38
三、空間速率39
四、反應溫度39
五、反應時間40
六、NH3/NOX摩爾比40
七、轉化率40
八、NH3逃逸率40
九、反應器運行壓降41
第三節(jié) 供氨系統(tǒng)41
一、還原劑41
二、供氨設備42
三、尿素熱解制氨系統(tǒng)46
第四節(jié) 注氨設備47
一、稀釋風機47
二、供氨母管/集管48
三、注氨格柵48
第五節(jié) 催化反應器52
一、反應器及各個組成部分52
二、旁路部分58
三、灰斗59
第六節(jié) 吹灰器59
一、結構及工作原理59
二、分類59
第四章 SCR煙氣脫硝控制系統(tǒng)61
第一節(jié) 控制原理與控制方案61
一、SCR煙氣脫硝裝置的控制系統(tǒng)一般應采取的控制方案61
二、SCR-DCS分散控制系統(tǒng)62
三、脫硝系統(tǒng)主要控制回路的控制策略62
第二節(jié) 典型控制系統(tǒng)的工程設計要求63
一、控制系統(tǒng)要求63
二、就地設備要求64
三、溫度測量裝置要求65
四、壓力/壓差測量要求65
五、流量測量要求66
六、料位測量要求66
七、分析儀表要求67
八、電氣量與電氣參數(shù)要求67
九、執(zhí)行機構要求67
第三節(jié) SCR脫硝控制系統(tǒng)對控制軟件的要求68
一、一般要求68
二、人機接口69
三、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)69
第四節(jié) 模擬量控制系統(tǒng)（MCS）70
一、基本要求70
二、具體功能71
三、順序控制系統(tǒng)（SCS)72
第五章 SCR系統(tǒng)的工程改造技術74
第一節(jié) 現(xiàn)役機組安裝SCR系統(tǒng)概況74
一、國家環(huán)保部對氮氧化物防治的技術路線提議74
二、我國鍋爐系統(tǒng)改造的現(xiàn)狀74
第二節(jié) 低氮燃燒系統(tǒng)的改造75
一、氮氧化物生成的四區(qū)理論75
二、煤粉鍋爐的NOX排放控制技術76
三、低氮控制措施76
四、防結焦技術措施77
五、低氮燃燒改造原則79
第三節(jié) 空氣預熱器的改造79
一、SCR系統(tǒng)中空氣預熱器的配置特點79
二、SCR系統(tǒng)中空氣預熱器的設計配套原則80
第四節(jié) 風機系統(tǒng)的改造83
一、在運機組脫硝改造對鍋爐引風機的影響83
二、脫硝改造后引風機運行參數(shù)的確定83
三、改造方案確定原則83
四、風機類型的選擇與局部改造84
五、引風機與增壓風機合并改造84
第五節(jié) SCR系統(tǒng)改造中的優(yōu)化85
一、SCR流體模型與優(yōu)化調整85
二、SCR反應器流動場、溫度場和反應物濃度分布均勻性的優(yōu)化85
三、噴氨系統(tǒng)調整86
四、催化反應器相連管道中流動性的調整87
五、催化反應器相連管道中溫度的調整87
六、SCR催化劑的優(yōu)化87
七、某電廠優(yōu)化實例88
第六章 SCR脫硝設備調試與竣工驗收90
第一節(jié) SCR脫硝設備的調試90
一、脫硝設備的調試項目90
二、主要調試程序90
三、脫硝設備調試前的主要準備工作91
四、電動機單體運行92
五、冷態(tài)調試92
六、熱態(tài)調試94
七、調試過程優(yōu)化95
八、SCR與鍋爐間的熱態(tài)擾動試驗95
九、變負荷運行試驗95
十、最大負荷運行試驗95
十一、最小負荷運行試驗96
十二、168h試運行96
十三、試運后消缺96
十四、脫硝設備調試中的常見問題96
第二節(jié) SCR脫硝設備驗收移交98
一、一般性要求98
二、竣工驗收程序98
三、竣工驗收組織98
四、竣工驗收內容98
五、竣工環(huán)保驗收99
第三節(jié) SCR脫硝設備性能驗收試驗99
一、前提條件與試驗準備工作99
二、性能考核指標100
三、測試內容與方法100
第七章 SCR脫硝設備運行和事故處理104
第一節(jié) SCR設備運行的一般規(guī)定和日常維護要求104
一、一般規(guī)定104
二、日常維護要求105
第二節(jié) SCR脫硝系統(tǒng)的運行105
一、SCR反應器的運行105
二、氨站系統(tǒng)的運行106
三、吹灰系統(tǒng)的運行106
四、控制系統(tǒng)的運行107
五、影響SCR脫硝效率的主要因素107
六、延長催化劑使用壽命的措施109
第三節(jié) 事故處理原則與緊急停機110
一、事故處理原則110
二、緊急停機110
第四節(jié) 脫硝設備運行異常與事故處理111
一、異常情況處理111
二、事故處理114
第八章 SCR脫硝設備維護和檢修117
第一節(jié) SCR脫硝系統(tǒng)的檢查內容117
第二節(jié) SCR脫硝主要設備常見故障與排除118
一、氨區(qū)、SCR區(qū)轉機設備安裝通病與預防措施118
二、聲波吹灰器常見故障與排除方法118
三、蒸汽吹灰器常見故障與排除方法119
四、氨供應氣動隔絕門故障與排除方法121
五、液氨蒸發(fā)系統(tǒng)故障與排除方法121
六、稀釋風機故障與排除方法121
第三節(jié) SCR輔助設備檢修與維護122
一、離心泵檢修122
二、風機檢修124
三、空氣壓縮機維護檢修125
四、煙道擋板維護檢修129
第四節(jié) 催化劑的檢修與維護129
一、催化劑部分容易出現(xiàn)的問題129
二、催化劑維護的主要工作130
三、催化劑管理130
第五節(jié) 檢修維護工作注意事項131
一、定期檢修131
二、常見維護方案131
附錄133
附錄A 某1000MW機組脫硝運行規(guī)程（摘錄，供參考）133
第一部分 脫硝系統(tǒng)133
一、系統(tǒng)概述133
二、系統(tǒng)聯(lián)鎖保護與試驗135
第二部分 脫硝氨區(qū)138
一、系統(tǒng)概述138
二、主要設備技術參數(shù)138
三、工藝流程簡述140
四、主要工藝控制指標140
五、氨區(qū)系統(tǒng)聯(lián)鎖與保護141
六、投運前準備141
七、系統(tǒng)操作141
八、操作注意事項144
九、系統(tǒng)停運144
附錄B 某600MW機組脫硝檢修規(guī)程（摘錄）145
第一部分 設備技術規(guī)范145
第二部分 稀釋風機檢修工藝規(guī)程148
一、設備技術參數(shù)148
二、設備概況149
三、檢修工藝與質量標準149
四、安全、健康、環(huán)保要求152
第三部分 聲波吹灰器檢修工藝規(guī)程153
一、設備概況153
二、設備技術規(guī)范153
三、檢修工藝與質量標準154
四、常見故障分析與排除方法155
五、安全、健康、環(huán)保要求156
第四部分 催化劑檢修工藝規(guī)程156
一、催化劑概述156
二、設備技術參數(shù)156
三、檢修工藝與質量標準157
四、可能降低催化劑性能的機理157
附錄C 某600MW機組脫硝氨區(qū)管理制度（摘錄）158
一、主題內容與適用范圍158
二、管理內容158
附錄D 600MW機組氨泄漏事故專項應急預案160
一、總則160
二、氨區(qū)設備概述162
三、氨的危險性分析及事故類型162
四、組織機構及其職責165
五、預防與預警166
六、信息報告程序168
七、應急響應168
八、后期處理172
九、培訓與演練172
十、責任追究172
十一、附則173
十二、附件173
附錄E 相關國家法規(guī)和技術標準名稱173
參考文獻175