第五章 脱硝系统调试及验收

第一节 调试准备工作

一、调试内容

（1）稀释风机试运。

（2）脱硝蒸汽管路及压缩空气吹扫。

（3）液氨卸载存储系统、液氨蒸发系统阀门传动。

（4）液氨卸载存储系统、液氨蒸发系统水压及气密性试验。

（5）吹灰器单体及程控调试。

（6）液氨卸载存储系统及液氨蒸发系统管路吹扫。（7）氨区氨气泄漏仪试验。

（8）液氨卸载存储系统及液氨蒸发系统氮气置换。（9）脱硝系统逻辑传动。

（10）CEMS烟气分析仪调试。

（11）消防和喷淋降温系统调试。（12）首次液氨卸载。

（13）试运液氨蒸发系统，首次制备氨气。

二、准备工作

（1）确认电厂是否将安装脱硝装置进行国家或地方安监部门备案，这是国家强制性的制度，否则出现设计问题或故障造成环境污染，后果严重。尤其是目前许多未核准的电厂进行脱硝系统的调试特别要注意。

（2）安全措施：

1）人员的培训，考试合格后上岗。

2）专用工具，一般在氨区使用铜质工具。3）氨区需准备放置专用防护服。

4）人员使用的洗眼池和喷淋装置完善。5）氨区的安全标示牌齐全。

6）所有阀门的KKS标码及管道介质流向明确，由于氨气电磁阀门数量少，而大多数均为手动阀门，容易误操作。

7）设备安装完毕，氨区不能进行带火作业。（3）安全设备检查：

1）氨气泄漏仪的检查，需要用化学车间的氨水进行实际试验，并且确定氨泄漏报警值，有的电厂安装为HC型可燃气体泄漏仪，需要确定报警浓度。

2）所有的管道和罐体的安全阀门需要校验并有校验证书。3）氨区的遮阳棚避雷针或避雷带检查。

4）氨区风向标的检查。

5）氨区的所有电气设备是否是防静电设计。6）氨区的管道和设备接地线网检查。

7）氨区消防系统的检查，一般氨区消防系统与全厂消防连接，确认控制室是否有报警，并对喷淋的定值确认和检查实际喷淋效果。许多电厂没有卸车位置的喷淋，应完善。

8）卸罐车的防静电装置检查。9）检查系统是否有安装错误。10）所有系统清理杂物，保持干净。

第二节 系统调试

一、氨区系统设备冷态调试

1.蒸汽管道、压缩空气及工艺水管道工作

给氨区提供蒸汽、压缩空气和工艺水（生活水、工业水）的管道必须冲洗、吹扫，在吹扫之前将流量计等节流装置拆除，目测合格为止，打压的压力值根据设计的压力值进行确定。

2.氨区的阀门传动

通过DCS传动氨区蒸汽管道、液氨管道、氨气管道及储氨罐上的气动阀门或电磁阀门，一般通过DCS控制的阀门数量比较少，所有大量的手动阀门也必须开关检查。其中去反应器自调阀门，需检查其是否调节灵活。

3.氨区液氨及存储罐的压力试验

压力试验包括存储罐、卸车液氨管道、氨区液氨蒸发罐及管道等，按照有关规定，需要进行水压试验和气密性试验。一般这个压力大概在2.1MPa左右，目前电厂的空压机压力只有0.7MPa，因此只有通过氮气瓶提供的氮气提高罐体的压力，由于目前罐体容积和管道容积比较大，需要消耗几百瓶的氮气进行打压和置换，并且操作时间比较长，为了缩短时间，先通过压缩空气打压至0.7MPa，然后再通过氮气进行打压，根据在规定的时间内压力降低值（厂家提供）确定是否严密，泄漏通过肥皂水进行检查。由于打压试验的气体含有大量的氮气，因此试验合格后保留罐内气体，以便氮气置换用。

4.缓冲罐及去反应器管道的打压试验

由于这个系统的压力比较低，可用压缩空气进行打压试验，主要检查管道的泄漏和阀门内漏，尤其是氨气关断阀、调节阀门的严密。在此期间可检查自调阀门的定值是否满足设计要求。

注意供氨泵在打压试验期间需要隔离，主要是泵的进出口压差小。

5.氮气的置换

一般要求氮气置换需要进行三四次的加压、卸压，通过这种方式进行罐内和管道与空气置换。前面在我们进行的压力容器打压时已经加入了氮气，由于存储的氮气和空气的混合气体压力比较高，因此先将这部分气体对从氨区至反应器的管道进行置换。为了节约时间减少置换次数，可通过仪器检查置换的气体的氮气或氧气的含量，一般氮气不小于99%或氧气小于

1%合格。

置换的方向从氨区向反应器内排除。氮气置换完毕后将所有设备内部及管道内氮气压力降低至0.3MPa左右，具备卸氨条件。

6.氨区的联锁保护试验

由于每个脱硝厂家的设计思路不同，联锁保护内容略有不同，但有些联锁保护的设计不全面，需要在现有条件进行完善。

7.喷淋试验

对消防系统和喷水降温系统喷淋进行模拟喷淋试验，检查

喷淋的效果，切忌将这两个喷淋系统混淆。消防系统喷淋系统是根据罐体空间上部安装的热感元件对环境温度进行监控，如果发生火灾，环境温度提高，消防系统进行喷淋降温。其系统与全厂消防共同设计，特别注意火灾报警应在主控。喷水降温系统是根据罐内压力或温度升高以及氨泄漏时进行的喷淋。

8.液氨卸载

（1）卸氨前的注意事项：

1）首次卸液氨一般进50%存储罐容量。

2）确认所有的管道和罐安全门的一次阀门打开。

3）确认液路和气路是否通畅，所有手动阀门应在工作位置。

4）吸收罐的水位和废水池液位满足设计要求，检查所有的排污管是否插入水中。

5）罐车防静电接地。6）安全防护条件具备。

（2）将液氨储罐与液氨槽车的气态、液态管路接通；启动卸氨压缩机将液氨储罐上部的氨气打压至液氨槽车，利用液氨槽车自身的压力将车内液氨压至液氨储罐，完成卸氨。

二、脱硝反应器区的冷态调试

反应器区的气动或电磁阀门主要是反应器的氨气的速断阀门、氨气调节阀门及稀释风机切换阀门，氨气的速断阀门、氨气调节阀门在打压试验时必须确认无内漏。

2.稀释风机的试运及联锁保护

一般稀释风机设计一运一备或二运一备，进行联锁保护试验，在锅炉点火时期就将稀释风机投入。

3.吹灰器的调试

吹灰器有声波和蒸汽耙式吹灰器两个类型，在单体试运后进行程控调试，声波吹灰器在调试投入时反应器内部必须没有人员工作并且关闭反应器人孔门，其声音对人听觉会造成损害。

蒸汽耙式吹灰器关键的问题是检查喷嘴是否偏斜，启动前一定设定疏水程序，避免因蒸汽冷凝水进入造成催化剂损坏。

4.CEMS的调试

CEMS调试一般是厂家到场，调试单位配合，主要注意CEMS小屋的防冻和保持恒温，以防因此造成仪器的不准确。另外，需要检查测点的位置是否具有代表性，因为反应器出入口的测点均在高温高粉尘地区，使用条件比较恶劣，需要选择条件适应强的传感器。

5.除灰系统的调试

锅炉烟风系统安装脱硝反应器后，烟道增加了长度和弯头，因此反应器前后的位置可能设计有省煤器底部灰斗、反应器入口烟道灰斗、反应器底部灰斗或空气预热器底部灰斗，电厂须根据自身设计情况进行除灰系统的调试，如果设计了灰斗，需要对除灰系统进行调试，一般是干除灰系统，与电除尘器灰斗下部除灰系统一起调试。

6.冷态气流分布的调试

脱硝厂家设计反应器导流板、均布板，是通过的计算机流场模拟计算，并制作按一定比率缩小的模型在试验室做模拟流场试验；因此按照合同要求，应由厂家进行这方面工作，调试单位配合。如果流场试验合格，对喷氨支管的U形压力计通过调节阀门使每个管道的压差基本均匀。

7.热控的联锁保护传动

反应器的主要联锁保护要在冷态试验完成，其中，关断阀门保护和自动调节氨气流量阀门试验为主要内容。

第三节 首次整体启动

一、SCR系统启动基本工况条件

锅炉正常运行，机组负荷在50%～100%之间，油燃烧器未投入，机组主保护已投入，负压自动已投入，维持锅炉负压稳定在正常工况。

二、SCR系统反应器投运启动准备

（1）在锅炉点火前，要在烟风系统启动后，启动2台稀释风机，另外1台风机投入备用联锁。

（2）在点火前还应将两台反应器的压差记录下来，作为以后判断催化剂是否积灰的对比参数。

（3）在锅炉点火启动后，就可以对喷氨系统进行检查，准备氨气的制备，以便脱硝系统入口温度满足喷氨条件后向系统喷氨。

三、投入液氨蒸发系统

（1）开气氨调节阀后气动门，开气氨罐出口气动阀门。（2）开蒸发器进口气动阀门，投入蒸发器蒸汽调节门温度

自动控制。

（3）开液氨调节阀，开氨储罐出口气动阀门。（4）投入气氨调节供氨自动。

四、SCR系统的首次投运（氨气喷入）

（1）如果SCR反应器入口的烟气温度在满足喷氨条件下持续10min以上，则可以向系统喷氨。

（2）打开氨气供应控制的手动门。

（3）打开氨气缓冲罐出口的气动阀，把氨气供应至喷氨流量调节阀前。

（4）再次检查确认以下条件是否全满足：

1）SCR反应器入口的烟气温度在设计温度范围之内，且

持续10min以上。

2）烟气量、烟气中SO₂浓度、NO_x浓度、粉尘浓度在设计范围内。

3）反应器出口的NO_x分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪已经正常工作，CRT上显示数据准确。

4）已有至少2台稀释风机正常运行，风机出口风压正常。（5）上述条件满足后，打开SCR系统喷氨气动阀。

（6）手动缓慢调节每个反应器的喷氨流量调节阀，先进行试喷氨试验，当调节阀打开后，要确认氨气流量计能够准确地测量出氨气流量；否则，要暂停喷氨，把氨气流量计处理好后再继续喷氨。首次喷氨时，脱硝效率暂时控制在30%。

（7）根据SCR出口NO_x的浓度及氨气浓度，缓慢地逐渐开大喷氨流量调节阀，控制NO_x的脱除率在30%左右。如果在喷氨过程中，氨气分析仪的浓度大于3ppm，或者反应器出口NO_x含量无变化或者明显不准时，就需要暂停喷氨，解决问题后，才能继续喷氨。

（8）脱硝效率稳定在30%，全面检查各个系统，特别是反应器系统。NO_x分析仪、氨气分析仪及氧量分析仪，确保烟气分析仪都工作正常。最好能够用标准气体对仪器进行标定。检查氨气制备系统，确保氨气制备正常、参数控制稳定，能够稳定地制备出足够的氨气。

（9）在全面检查各个脱硝系统均工作正常后，可以继续手动缓慢开大喷氨流量调节阀，使脱硝效率达到设计值（75%）。

（10）在脱硝效率达到设计效率后，稳定喷氨流量，稳定运行2h后，手动缓慢关小喷氨流量调节阀，把脱硝效率降低至40%，然后检查氨气流量调节阀的控制逻辑，如果条件具

备，把调节阀投入自动控制；然后增加或者减少反应器出口的NO_x浓度的控制目标，观察调节阀的自动控制是否正常；优化氨气流量调节阀的自动控制参数，使氨气流量调节阀自动控制灵活好用，满足SCR系统控制的要求。

五、喷氨格栅调试

在喷氨前，要确认以下事项：

（1）液氦储存系统储存的NH₃是充足的，供NH₃设备处于热备用状态。

（2）在供NH₃管道系统上的排空阀等处于关闭状态。（3）喷氨系统所有的联动装置和热控仪表都在正常运行。（4）喷氨格栅所有NH₃喷嘴的进口阀部处于全开状态。2.（NH₃）供应管道和NH₃喷射系统调试

（1）确认 NH₃稀释空气的流量能确保氨投入时的安全需要。

（2）确认供NH₃管道系统上的所有阀门都是完全关闭的。（3）供NH₃设备处于热备用状态。

（4）从蒸发器侧开始供NH₃管道系统上的每一个阀门依次打开（但是在手动操作过程中，NH₃流量控制阀门将一直完全关闭），此时需要确认在供NH₃管道系统的任何部分中均没有任何异常。

（5）将NH₃流量控制阀打开、并保持合适的摩尔比率喷

射NH₃。

（6）将NH₃流量一步步逐渐提高到设定的流量水平，此时需要确认在管道系统等地方中没有任何异常。

（7）NH₃流量应保持在50%的预定值，然后将这项操作从手动转为自动，使NH₃自动喷射。

3.氨喷射格栅调试（氨分布测试）

SCR系统氨喷射格栅调整的目的：通过调整手动NH₃控制阀，在反应器出口建立均匀、稳定的NH₃分布，使SCR系统在保持高脱硝效率的同时，保持最小的氨逃逸率和良好的可控性运行。

（1）氨喷射格栅调试运行条件：锅炉要求100%满负荷，

NH₃/NO_x摩尔比为设计值。

（2）取样和测试点。根据需要、在SCR反应器的进、出口都设置了一定的采样和测试孔点。

（3）测试前的确认。在测试前，喷氨流量控制系统的调整，代表性测点的选择都应完成，脱硝系统自动运行的条件已经准备就绪。测点由脱硝厂家提出，各方共同确认。

（4）测试

氨流量控制应自动进行，脱硝效率和氨逃逸率的确认应通过改变锅炉负荷由100%负荷到50%负荷（最低稳燃）一步一步来。在锅炉负荷变化的速度的最高值时，脱硝系统应正常运作。分步响应测试完成后，应进行连续负荷变化测试。锅炉负荷应在由100%→50%→100%负荷范围内连续变化，脱硝系

统的反应能力应予以确认，并最终确认在正常运行的条件下有足够的反应能力。

4.喷淋水的投入

把喷淋水的联锁投入，注意监视液氨储罐的温度和压力。如果温度或者压力超过高限，喷淋水阀门应自动打开；否则，手动打开喷淋水阀，以便降低液氨存储罐的温度和压力。

第四节 热态调试

一、氨区的热态调试

（1）将液氨蒸发器蒸汽阀门打开，给液氨蒸发器加热，自动控制加热温度。

（2）在控制温度到设计范围后，然后打开液氨储罐液氨出口电磁阀门、液氨供应泵旁路阀门及液氨蒸发器进氨电磁阀门，缓慢打开液氨蒸发器进氨手动阀门进入蒸发器，观察温度变化，开始制备氨气并释放到氨气缓冲罐。

（3）控制氨气缓冲罐压力在液氨蒸发器压力、液氨蒸发器出口温度在设计范围内。投入自动，如果设计问题，需要调整压力温度等定值，以适应系统运行。

（4）由于设计问题进入蒸发器的液氨管道手动阀门需要进行对液氨控制节流，一般设计的液氨管道直径比较大，需要控制手动阀门的开度，如果手动阀门全开，大量液氨瞬间进入，加热无法实现，可能造成缓冲罐外的结冰。

二、反应器的热态调试

（1）主要确认稀释风机流量和供氨流量的计算公式的准确性以及其比率，在供氨管道达到一定的压力后，首先手动缓慢打开调节阀门进行观察，然后逐渐打开至供氨量设计值，运行稳定后，观察氨逃逸及脱硝效率是否满足设计值。

（2）调节各个供氨管道支管的压差均衡，应用仪器、设备及人工，通过网格法试验测试反应器入口截面的NO_x分布情况，再细致调节供氨量。如果是采用涡流分布技术不需调节。

（3）CEMS的校核：通过标气对气体的传感器校核，检查显示的数值的合理性，尤其是NH₃的测量，因为NH₃的逃逸量比较低，对这个传感器稳定性、敏感性要求要高，通过两个反应器的调节供氨量观察出口的NO_x的变化，检查CEMS的可靠性、稳定性，以便为运行投自动做好基础。

（4）反应器喷氨控制：当反应器中烟气温度在300～410℃时，可投入SCR烟气脱硝系统。

（5）SCR烟气脱硝控制系统利用固定的NH₃/NO_x摩尔比来提供所需要的氨气流量，进口NO_x浓度和烟气流量的乘积产生NO_x流量信号，此信号乘上所需NH₃/NO_x摩尔比就是基本氨气流量信号，根据烟气脱硝反应的化学反应式，1mol NH₃和1molNO_x进行反应。SCR控制系统根据计算出的氨气流量需求信号去定位氨气流量控制阀，实现对脱硝系统的自动控制。