MW機組脫硝系統(tǒng)長周期運行管理PPT課件

CompanyLOGO 1000MW機組脫硝系統(tǒng)長周期運行管理 梁學東二 一六年七月 1 2 提綱 3 金陵電廠脫硝系統(tǒng)長周期運行管理 一 金陵電廠概況金陵電廠裝有2 1003MW超超臨界燃煤發(fā)電機組 三大主設備供貨商分別為哈 上 上 即鍋爐 汽輪機 發(fā)電機分別由哈爾濱鍋爐廠有限責任公司 上海電氣集團股份有限公司和上海電氣集團股份有限公司制造 鍋爐為超超臨界參數(shù) 變壓直流爐 雙切圓燃燒方式 固態(tài)排渣 單爐膛 一次再熱 平衡通風 露天布置 全鋼構架 全懸吊 型鍋爐結構 空預器拉出方式布置脫硝裝置 HG 3100 27 46 YM3型 汽機為超超臨界 一次中間再熱 單軸 四缸四排汽 雙背壓 凝汽式 八級回熱抽汽 N1030 26 25 600 600型 發(fā)電機為水 氫 氫冷卻 無刷勵磁 THDF125 67型 脫硝系統(tǒng)是由哈爾濱鍋爐廠設計制造 采取選擇性催化還原 SCR 工藝 SCR反應器采用高灰型工藝布置 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運行情況 4 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 二 金陵電廠煙氣脫硝系統(tǒng)簡介1 設計結構及特點 脫硝系統(tǒng)不設置煙氣旁路系統(tǒng) 空預器采用拉出布置方式 脫硝裝置布置在空預器上方的爐后煙道框架內 裝置服務壽命為30年 設計脫硝效率為80 SCR反應器尺寸為19 240 12 935 10 000m 煙氣豎直向下流動 反應器入口設氣流均布裝置 反應器入口及出口段設導流板 對于反應器內部易于磨損的部位設有必要的防磨措施 SCR脫硝裝置能夠在煙氣粉塵和NOx排放濃度為最小值和最大值之間任何點運行 反應器運行溫度300 450 C 煙氣阻力為360Pa 氨噴射系統(tǒng)噴嘴數(shù)量為2560個 臺爐 保證氨氣和煙氣混合均勻 噴射系統(tǒng)設置流量調節(jié)閥 能根據煙氣不同的工況進行調節(jié) 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運行情況 5 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 二 金陵電廠煙氣脫硝系統(tǒng)簡介2 催化劑催化劑采用蜂窩式 節(jié)距不小于7 6mm 壁厚不小于0 9mm 催化劑基材為TiO2 活性物質為V2O5 WO3 活性溫度范圍300 450 C 催化劑布置采用 2 1 模式 1備用層 單臺爐反應器中催化劑體積不小于628m3 脫硝催化劑由奧地利CERAM公司制造供貨 催化劑模塊設計有效防止煙氣短路的密封系統(tǒng) 密封裝置的壽命不低于催化劑的壽命 催化劑各層模塊一般規(guī)格統(tǒng)一 具有互換性 也可以減少更換催化劑的時間 催化劑模塊采用鋼結構框架 并便于運輸 安裝 起吊 每層催化劑 包括備用層 均設置耙式蒸汽吹灰器 脫硝催化劑化學壽命為16000小時 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運行情況 6 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 二 金陵電廠煙氣脫硝系統(tǒng)簡介2 流場設計由丹麥Force公司的CFD數(shù)值模擬與物理模型試驗 確定SCR系統(tǒng) 鍋爐省煤器出口與空預器入口 范圍內的煙道布置 噴氨格柵位置 導流板與整流器的布置處于最優(yōu)化 獲得SCR入口均勻的煙氣流場 NH3 NO 溫度 速度 入射角度 系統(tǒng)最小阻力且不發(fā)生積灰的條件 從省煤器出口經過SCR反應器到空氣預熱器的入口 建立了一個三維立體透明的物理簡化SCR系統(tǒng)流場模型 流動模型比例為1 15 模型中包括氨噴射柵格 催化劑層 調節(jié)風門 肋板和均衡煙氣流動的氣流修正裝置 導流板等 噴氨柵格模擬為控制每根噴管上的每股氣流 催化劑層通過產生一個與實際運行值相當?shù)膲毫p失進行模擬 BMCR工況下設計要求 噴氨柵格上游煙氣速度的最大標準偏差 平均值的15 在上層催化劑 預留的或者初始的催化劑 入口的煙氣流速的最大標準偏差 平均值的15 在上層催化劑 預留的或者初始的催化劑 入口NH3 NOx摩爾比的的最大標準偏差 平均值的10 上層催化劑 預留的或者初始的催化劑 入口煙氣進入最大偏差角度 10degree NH3 NOx摩爾比絕對偏差 5 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運行情況 7 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 三 脫硝系統(tǒng)運行情況1 運行概況排放指標情況 1 2機組脫硝系統(tǒng)分別已運行近7 6年左右 2014年10月 2015年3月兩臺機組分別完成了低氮燃燒器改造 低氮改造前后SCR進口濃度約330 200mg m3 出口濃度約80 40mg m3 脫硝效率約80 氨逃逸符合要求 投產以來脫硝裝置一直保持著良好的運行狀態(tài) 系統(tǒng)投運率在99 9 以上 NOX濃度優(yōu)于國家規(guī)定的排放標準 超凈排放改造后也由于超凈排放標準 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運行情況 8 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 三 脫硝系統(tǒng)運行情況2 排放指標及存在問題排放指標情況 1 2機組脫硝系統(tǒng)分別已運行近7 6年左右 煙氣連續(xù)監(jiān)測數(shù)據顯示 低氮改造前后SCR進口濃度約330 200mg m3 出口濃度約80 40mg m3 脫硝效率約80 氨逃逸符合要求 CEMS生產廠家為雪迪龍 分析儀為西門子產 每周定期對CEMS各參數(shù)標定一次 氨逃逸率測不準 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運行情況 9 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 三 脫硝系統(tǒng)運行情況2 運行截圖 低氮燃燒器改造前 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運行情況 10 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 三 脫硝系統(tǒng)運行情況2 運行截圖 低氮燃燒器改造后 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運行情況 11 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 三 脫硝系統(tǒng)運行情況2 運行曲線 低氮燃燒器改造前 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運行情況 12 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 三 脫硝系統(tǒng)運行情況2 運行曲線 低氮燃燒器改造后 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運行情況 13 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 三 脫硝系統(tǒng)運行情況2 運行曲線 低氮燃燒器改造前 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運行情況 14 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 三 脫硝系統(tǒng)運行情況2 運行曲線 低氮燃燒器改造后 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運行情況 15 提綱 16 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 一 脫硝催化劑規(guī)范 脫硝催化劑運行維護 17 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 二 脫硝催化劑性能 脫硝催化劑運行維護 截至2016年7月20日 1 2機組SCR催化劑安裝后已分別經過48768 40488小時 已遠遠超過催化劑廠家化學壽命保證期 CERAM要求 催化劑活性測試 每年至少取1條測試元件在實驗室微反應器中 初始運行年度后從第一活性層取1條元件測試 之后每個運行年度也需要從下面每一層取至少1條元件 金陵電廠 1 2機組自2013年始每年均抽取測試塊進行性能檢測 2016年1月 2機組催化劑檢測結果如下 1 在設計條件和入口NOx濃度為300mg m3下 兩層在役催化劑脫硝效率為80 1 時 出口NOx濃度為59 6mg m3 氨逃逸為3 0 L L 2 在設計條件和入口NOx濃度為220mg m3下 兩層在役催化劑脫硝效率為80 4 時 出口NOx濃度為43 8mg m3 氨逃逸為2 6 L L 3 在設計參數(shù)和MR 1 0的測試條件下 第一層催化劑的活性為23 4m h 第二層催化劑的活性為25 8m h 4 在設計條件下 兩層在役催化劑的SO2 SO3轉化率為0 53 5 在設計條件下 第一層在役催化劑的阻力為160Pa 第二層在役催化劑的阻力為140Pa 兩層的總阻力為300Pa 6 綜合檢測結果 兩層在役催化劑在設計工況下已經達到化學壽命末期 無法滿足脫硝效率大于80 且氨逃逸不大于3 L L的性能要求 在入口NOx濃度在220mg m3下 若要長期滿足出口小于50mg m3且氨逃逸小于3 L L的NOx超低減排要求 需要進行催化劑加裝或者再生處理 18 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 三 脫硝催化劑檢查情況 脫硝催化劑運行維護 1 催化劑層積灰及磨損情況下圖 1機組2016年5月 2機組2015年4月期間機組檢修時拍攝的反應器內部催化劑破損情況現(xiàn)場圖片 催化劑模塊的迎風面明顯的積灰現(xiàn)象 19 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 三 脫硝催化劑檢查情況 脫硝催化劑運行維護 2 取樣催化劑單元體外觀情況下圖為催化劑單元體的外觀狀況 從圖中可以發(fā)現(xiàn) 取樣單元體迎風面存在一定程度的孔道堵塞現(xiàn)象 整個截面方向約有15 20個孔道堵塞現(xiàn)象 20 提綱 21 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 一 空預器設備概況 空氣預熱器運行情況 鍋爐配有兩臺半模式 雙密封 三分倉空氣預熱器 立式布置 煙氣與空氣以逆流方式換熱 預熱器型號為34 VI T 2050 SMR 轉子直徑為 16422 傳熱元件總高度為2050mm 高度為1100mm 采用0 5mm厚的鋼板 高度為950mm 采用0 8mm厚的鋼板鍍搪瓷 熱段和冷段傳熱原件均采用類似DU3的板型 轉子轉向為逆轉 即先加熱二次風再加熱一次風 空氣預熱器為36隔倉 采用雙徑向 雙軸向和環(huán)向密封系統(tǒng) 配有漏風自動控制系統(tǒng) 22 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 一 空預器設備概況 空氣預熱器運行情況 運行截圖 23 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 二 空預器運行情況 空氣預熱器運行情況 投產以來 1 2機組空預器運行良好 兩臺爐空預器壓差始終保持在1 2kPa以內 歷次檢修中空預器內部檢查均沒有明顯的沉積物 上下通透 歷次檢修空預器傳熱元件進行了抽倉檢查中間部位未發(fā)現(xiàn)沉積物 較為干凈 熱端傳熱元件底部及上部較為干凈 用手電進行通光試驗 透光率較好 每次檢修中解體檢查時 冷端搪瓷部分有約300mm的沉積物 24 提綱 25 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 一 加強停爐檢修期間的脫硝反應器內部維護 今后打算及思考 1 嚴格進行整個催化劑框架和反應器內目視檢查2 嚴格進行催化劑框架變形和催化劑損失檢查3 對密封片和催化劑元件上的灰分堆積和堵塞檢查 并進行清理4 流場校正設備的灰分堆積和損害檢查 包括SCR系統(tǒng)中AIG LPA大顆粒飛灰捕集設備 擋板 灰斗 催化劑吹掃設備和煙道 及時進行清理 5 對催化劑密封和焊接變形損壞檢查 6 清理吹掃催化劑積灰 包括去除灰分 脫落的保溫材料 大顆?；?銹片等避免磨損和腐蝕 7 做好來煤硫分的控制 26 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 二 加強運行維護 今后打算及思考 1 定期進行 CERAM廠家推薦每6個月 測量煙氣中氨逃逸 2 定期進行SCR系統(tǒng)儀器