MW機(jī)組脫硝系統(tǒng)長周期運(yùn)行管理PPT課件

CompanyLOGO 1000MW機(jī)組脫硝系統(tǒng)長周期運(yùn)行管理 梁學(xué)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(yùn)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(jī)組 三大主設(shè)備供貨商分別為哈 上 上 即鍋爐 汽輪機(jī) 發(fā)電機(jī)分別由哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司 上海電氣集團(tuán)股份有限公司和上海電氣集團(tuán)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(fēng) 露天布置 全鋼構(gòu)架 全懸吊 型鍋爐結(jié)構(gòu) 空預(yù)器拉出方式布置脫硝裝置 HG 3100 27 46 YM3型 汽機(jī)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?zé)岢槠?N1030 26 25 600 600型 發(fā)電機(jī)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(shè)計制造 采取選擇性催化還原 SCR 工藝 SCR反應(yīng)器采用高灰型工藝布置 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運(yùn)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(shè)計結(jié)構(gòu)及特點 脫硝系統(tǒng)不設(shè)置煙氣旁路系統(tǒng) 空預(yù)器采用拉出布置方式 脫硝裝置布置在空預(yù)器上方的爐后煙道框架內(nèi) 裝置服務(wù)壽命為30年 設(shè)計脫硝效率為80 SCR反應(yīng)器尺寸為19 240 12 935 10 000m 煙氣豎直向下流動 反應(yīng)器入口設(shè)氣流均布裝置 反應(yīng)器入口及出口段設(shè)導(dǎo)流板 對于反應(yīng)器內(nèi)部易于磨損的部位設(shè)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(yùn)行 反應(yīng)器運(yùn)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(shè)置流量調(diào)節(jié)閥 能根據(jù)煙氣不同的工況進(jìn)行調(diào)節(jié) 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運(yùn)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(zhì)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(yīng)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(shè)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(jié)構(gòu)框架 并便于運(yùn)輸 安裝 起吊 每層催化劑 包括備用層 均設(shè)置耙式蒸汽吹灰器 脫硝催化劑化學(xué)壽命為16000小時 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運(yùn)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(shè)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(yù)器入口 范圍內(nèi)的煙道布置 噴氨格柵位置 導(dǎo)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(jīng)過SCR反應(yīng)器到空氣預(yù)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(diào)節(jié)風(fēng)門 肋板和均衡煙氣流動的氣流修正裝置 導(dǎo)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(chǎn)生一個與實際運(yùn)行值相當(dāng)?shù)膲毫p失進(jìn)行模擬 BMCR工況下設(shè)計要求 噴氨柵格上游煙氣速度的最大標(biāo)準(zhǔn)偏差 平均值的15 在上層催化劑 預(yù)留的或者初始的催化劑 入口的煙氣流速的最大標(biāo)準(zhǔn)偏差 平均值的15 在上層催化劑 預(yù)留的或者初始的催化劑 入口NH3 NOx摩爾比的的最大標(biāo)準(zhǔn)偏差 平均值的10 上層催化劑 預(yù)留的或者初始的催化劑 入口煙氣進(jìn)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(yùn)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(yùn)行情況1 運(yùn)行概況排放指標(biāo)情況 1 2機(jī)組脫硝系統(tǒng)分別已運(yùn)行近7 6年左右 2014年10月 2015年3月兩臺機(jī)組分別完成了低氮燃燒器改造 低氮改造前后SCR進(jìn)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(chǎn)以來脫硝裝置一直保持著良好的運(yùn)行狀態(tài) 系統(tǒng)投運(yùn)率在99 9 以上 NOX濃度優(yōu)于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn) 超凈排放改造后也由于超凈排放標(biāo)準(zhǔn) 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行情況2 排放指標(biāo)及存在問題排放指標(biāo)情況 1 2機(jī)組脫硝系統(tǒng)分別已運(yùn)行近7 6年左右 煙氣連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示 低氮改造前后SCR進(jìn)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(chǎn)廠家為雪迪龍 分析儀為西門子產(chǎn) 每周定期對CEMS各參數(shù)標(biāo)定一次 氨逃逸率測不準(zhǔn) 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行情況2 運(yùn)行截圖 低氮燃燒器改造前 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行情況2 運(yùn)行截圖 低氮燃燒器改造后 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行情況2 運(yùn)行曲線 低氮燃燒器改造前 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行情況2 運(yùn)行曲線 低氮燃燒器改造后 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行情況2 運(yùn)行曲線 低氮燃燒器改造前 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行情況2 運(yùn)行曲線 低氮燃燒器改造后 金陵電廠脫硝系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行維護(hù) 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(yùn)行維護(hù) 截至2016年7月20日 1 2機(jī)組SCR催化劑安裝后已分別經(jīng)過48768 40488小時 已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過催化劑廠家化學(xué)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(yīng)器中 初始運(yùn)行年度后從第一活性層取1條元件測試 之后每個運(yùn)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(jī)組自2013年始每年均抽取測試塊進(jìn)行性能檢測 2016年1月 2機(jī)組催化劑檢測結(jié)果如下 1 在設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計條件下 兩層在役催化劑的SO2 SO3轉(zhuǎn)化率為0 53 5 在設(shè)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(jié)果 兩層在役催化劑在設(shè)計工況下已經(jīng)達(dá)到化學(xué)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(jìn)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(yùn)行維護(hù) 1 催化劑層積灰及磨損情況下圖 1機(jī)組2016年5月 2機(jī)組2015年4月期間機(jī)組檢修時拍攝的反應(yīng)器內(nèi)部催化劑破損情況現(xiàn)場圖片 催化劑模塊的迎風(fēng)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(yùn)行維護(hù) 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(fēng)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(yù)器設(shè)備概況 空氣預(yù)熱器運(yùn)行情況 鍋爐配有兩臺半模式 雙密封 三分倉空氣預(yù)熱器 立式布置 煙氣與空氣以逆流方式換熱 預(yù)熱器型號為34 VI T 2050 SMR 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向為逆轉(zhuǎn) 即先加熱二次風(fēng)再加熱一次風(fēng) 空氣預(yù)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(fēng)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(yù)器設(shè)備概況 空氣預(yù)熱器運(yùn)行情況 運(yùn)行截圖 23 金陵電廠SCR脫硝系統(tǒng)催化劑管理 二 空預(yù)器運(yùn)行情況 空氣預(yù)熱器運(yùn)行情況 投產(chǎn)以來 1 2機(jī)組空預(yù)器運(yùn)行良好 兩臺爐空預(yù)器壓差始終保持在1 2kPa以內(nèi) 歷次檢修中空預(yù)器內(nèi)部檢查均沒有明顯的沉積物 上下通透 歷次檢修空預(yù)器傳熱元件進(jìn)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(jìn)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(qiáng)停爐檢修期間的脫硝反應(yīng)器內(nèi)部維護(hù) 今后打算及思考 1 嚴(yán)格進(jìn)行整個催化劑框架和反應(yīng)器內(nèi)目視檢查2 嚴(yán)格進(jìn)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(jìn)行清理4 流場校正設(shè)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(shè)備 擋板 灰斗 催化劑吹掃設(shè)備和煙道 及時進(jìn)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(qiáng)運(yùn)行維護(hù) 今后打算及思考 1 定期進(jìn)行 CERAM廠家推薦每6個月 測量煙氣中氨逃逸 2 定期進(jìn)行SCR系統(tǒng)儀器