第五章 脫硝系統調試及驗收

第一節 調試準備工作

一、調試內容

（1）稀釋風機試運。

（2）脫硝蒸汽管路及壓縮空氣吹掃。

（3）液氨卸載存儲系統、液氨蒸發系統閥門傳動。

（4）液氨卸載存儲系統、液氨蒸發系統水壓及氣密性試驗。

（5）吹灰器單體及程控調試。

（6）液氨卸載存儲系統及液氨蒸發系統管路吹掃。（7）氨區氨氣泄漏儀試驗。

（8）液氨卸載存儲系統及液氨蒸發系統氮氣置換。（9）脫硝系統邏輯傳動。

（10）CEMS煙氣分析儀調試。

（11）消防和噴淋降溫系統調試。（12）首次液氨卸載。

（13）試運液氨蒸發系統，首次制備氨氣。

二、準備工作

（1）確認電廠是否將安裝脫硝裝置進行國家或地方安監部門備案，這是國家強制性的制度，否則出現設計問題或故障造成環境污染，后果嚴重。尤其是目前許多未核準的電廠進行脫硝系統的調試特別要注意。

（2）安全措施：

1）人員的培訓，考試合格后上崗。

2）專用工具，一般在氨區使用銅質工具。3）氨區需準備放置專用防護服。

4）人員使用的洗眼池和噴淋裝置完善。5）氨區的安全標示牌齊全。

6）所有閥門的KKS標碼及管道介質流向明確，由于氨氣電磁閥門數量少，而大多數均為手動閥門，容易誤操作。

7）設備安裝完畢，氨區不能進行帶火作業。（3）安全設備檢查：

1）氨氣泄漏儀的檢查，需要用化學車間的氨水進行實際試驗，并且確定氨泄漏報警值，有的電廠安裝為HC型可燃氣體泄漏儀，需要確定報警濃度。

2）所有的管道和罐體的安全閥門需要校驗并有校驗證書。3）氨區的遮陽棚避雷針或避雷帶檢查。

4）氨區風向標的檢查。

5）氨區的所有電氣設備是否是防靜電設計。6）氨區的管道和設備接地線網檢查。

7）氨區消防系統的檢查，一般氨區消防系統與全廠消防連接，確認控制室是否有報警，并對噴淋的定值確認和檢查實際噴淋效果。許多電廠沒有卸車位置的噴淋，應完善。

8）卸罐車的防靜電裝置檢查。9）檢查系統是否有安裝錯誤。10）所有系統清理雜物，保持干凈。

第二節 系統調試

一、氨區系統設備冷態調試

1.蒸汽管道、壓縮空氣及工藝水管道工作

給氨區提供蒸汽、壓縮空氣和工藝水（生活水、工業水）的管道必須沖洗、吹掃，在吹掃之前將流量計等節流裝置拆除，目測合格為止，打壓的壓力值根據設計的壓力值進行確定。

2.氨區的閥門傳動

通過DCS傳動氨區蒸汽管道、液氨管道、氨氣管道及儲氨罐上的氣動閥門或電磁閥門，一般通過DCS控制的閥門數量比較少，所有大量的手動閥門也必須開關檢查。其中去反應器自調閥門，需檢查其是否調節靈活。

3.氨區液氨及存儲罐的壓力試驗

壓力試驗包括存儲罐、卸車液氨管道、氨區液氨蒸發罐及管道等，按照有關規定，需要進行水壓試驗和氣密性試驗。一般這個壓力大概在2.1MPa左右，目前電廠的空壓機壓力只有0.7MPa，因此只有通過氮氣瓶提供的氮氣提高罐體的壓力，由于目前罐體容積和管道容積比較大，需要消耗幾百瓶的氮氣進行打壓和置換，并且操作時間比較長，為了縮短時間，先通過壓縮空氣打壓至0.7MPa，然后再通過氮氣進行打壓，根據在規定的時間內壓力降低值（廠家提供）確定是否嚴密，泄漏通過肥皂水進行檢查。由于打壓試驗的氣體含有大量的氮氣，因此試驗合格后保留罐內氣體，以便氮氣置換用。

4.緩沖罐及去反應器管道的打壓試驗

由于這個系統的壓力比較低，可用壓縮空氣進行打壓試驗，主要檢查管道的泄漏和閥門內漏，尤其是氨氣關斷閥、調節閥門的嚴密。在此期間可檢查自調閥門的定值是否滿足設計要求。

注意供氨泵在打壓試驗期間需要隔離，主要是泵的進出口壓差小。

5.氮氣的置換

一般要求氮氣置換需要進行三四次的加壓、卸壓，通過這種方式進行罐內和管道與空氣置換。前面在我們進行的壓力容器打壓時已經加入了氮氣，由于存儲的氮氣和空氣的混合氣體壓力比較高，因此先將這部分氣體對從氨區至反應器的管道進行置換。為了節約時間減少置換次數，可通過儀器檢查置換的氣體的氮氣或氧氣的含量，一般氮氣不小于99%或氧氣小于

1%合格。

置換的方向從氨區向反應器內排除。氮氣置換完畢后將所有設備內部及管道內氮氣壓力降低至0.3MPa左右，具備卸氨條件。

6.氨區的聯鎖保護試驗

由于每個脫硝廠家的設計思路不同，聯鎖保護內容略有不同，但有些聯鎖保護的設計不全面，需要在現有條件進行完善。

7.噴淋試驗

對消防系統和噴水降溫系統噴淋進行模擬噴淋試驗，檢查

噴淋的效果，切忌將這兩個噴淋系統混淆。消防系統噴淋系統是根據罐體空間上部安裝的熱感元件對環境溫度進行監控，如果發生火災，環境溫度提高，消防系統進行噴淋降溫。其系統與全廠消防共同設計，特別注意火災報警應在主控。噴水降溫系統是根據罐內壓力或溫度升高以及氨泄漏時進行的噴淋。

8.液氨卸載

（1）卸氨前的注意事項：

1）首次卸液氨一般進50%存儲罐容量。

2）確認所有的管道和罐安全門的一次閥門打開。

3）確認液路和氣路是否通暢，所有手動閥門應在工作位置。

4）吸收罐的水位和廢水池液位滿足設計要求，檢查所有的排污管是否插入水中。

5）罐車防靜電接地。6）安全防護條件具備。

（2）將液氨儲罐與液氨槽車的氣態、液態管路接通；啟動卸氨壓縮機將液氨儲罐上部的氨氣打壓至液氨槽車，利用液氨槽車自身的壓力將車內液氨壓至液氨儲罐，完成卸氨。

二、脫硝反應器區的冷態調試

反應器區的氣動或電磁閥門主要是反應器的氨氣的速斷閥門、氨氣調節閥門及稀釋風機切換閥門，氨氣的速斷閥門、氨氣調節閥門在打壓試驗時必須確認無內漏。

2.稀釋風機的試運及聯鎖保護

一般稀釋風機設計一運一備或二運一備，進行聯鎖保護試驗，在鍋爐點火時期就將稀釋風機投入。

3.吹灰器的調試

吹灰器有聲波和蒸汽耙式吹灰器兩個類型，在單體試運后進行程控調試，聲波吹灰器在調試投入時反應器內部必須沒有人員工作并且關閉反應器人孔門，其聲音對人聽覺會造成損害。

蒸汽耙式吹灰器關鍵的問題是檢查噴嘴是否偏斜，啟動前一定設定疏水程序，避免因蒸汽冷凝水進入造成催化劑損壞。

4.CEMS的調試

CEMS調試一般是廠家到場，調試單位配合，主要注意CEMS小屋的防凍和保持恒溫，以防因此造成儀器的不準確。另外，需要檢查測點的位置是否具有代表性，因為反應器出入口的測點均在高溫高粉塵地區，使用條件比較惡劣，需要選擇條件適應強的傳感器。

5.除灰系統的調試

鍋爐煙風系統安裝脫硝反應器后，煙道增加了長度和彎頭，因此反應器前后的位置可能設計有省煤器底部灰斗、反應器入口煙道灰斗、反應器底部灰斗或空氣預熱器底部灰斗，電廠須根據自身設計情況進行除灰系統的調試，如果設計了灰斗，需要對除灰系統進行調試，一般是干除灰系統，與電除塵器灰斗下部除灰系統一起調試。

6.冷態氣流分布的調試

脫硝廠家設計反應器導流板、均布板，是通過的計算機流場模擬計算，并制作按一定比率縮小的模型在試驗室做模擬流場試驗；因此按照合同要求，應由廠家進行這方面工作，調試單位配合。如果流場試驗合格，對噴氨支管的U形壓力計通過調節閥門使每個管道的壓差基本均勻。

7.熱控的聯鎖保護傳動

反應器的主要聯鎖保護要在冷態試驗完成，其中，關斷閥門保護和自動調節氨氣流量閥門試驗為主要內容。

第三節 首次整體啟動

一、SCR系統啟動基本工況條件

鍋爐正常運行，機組負荷在50%～100%之間，油燃燒器未投入，機組主保護已投入，負壓自動已投入，維持鍋爐負壓穩定在正常工況。

二、SCR系統反應器投運啟動準備

（1）在鍋爐點火前，要在煙風系統啟動后，啟動2臺稀釋風機，另外1臺風機投入備用聯鎖。

（2）在點火前還應將兩臺反應器的壓差記錄下來，作為以后判斷催化劑是否積灰的對比參數。

（3）在鍋爐點火啟動后，就可以對噴氨系統進行檢查，準備氨氣的制備，以便脫硝系統入口溫度滿足噴氨條件后向系統噴氨。

三、投入液氨蒸發系統

（1）開氣氨調節閥后氣動門，開氣氨罐出口氣動閥門。（2）開蒸發器進口氣動閥門，投入蒸發器蒸汽調節門溫度

自動控制。

（3）開液氨調節閥，開氨儲罐出口氣動閥門。（4）投入氣氨調節供氨自動。

四、SCR系統的首次投運（氨氣噴入）

（1）如果SCR反應器入口的煙氣溫度在滿足噴氨條件下持續10min以上，則可以向系統噴氨。

（2）打開氨氣供應控制的手動門。

（3）打開氨氣緩沖罐出口的氣動閥，把氨氣供應至噴氨流量調節閥前。

（4）再次檢查確認以下條件是否全滿足：

1）SCR反應器入口的煙氣溫度在設計溫度范圍之內，且

持續10min以上。

2）煙氣量、煙氣中SO₂濃度、NO_x濃度、粉塵濃度在設計范圍內。

3）反應器出口的NO_x分析儀、氨氣分析儀、氧量分析儀已經正常工作，CRT上顯示數據準確。

4）已有至少2臺稀釋風機正常運行，風機出口風壓正常。（5）上述條件滿足后，打開SCR系統噴氨氣動閥。

（6）手動緩慢調節每個反應器的噴氨流量調節閥，先進行試噴氨試驗，當調節閥打開后，要確認氨氣流量計能夠準確地測量出氨氣流量；否則，要暫停噴氨，把氨氣流量計處理好后再繼續噴氨。首次噴氨時，脫硝效率暫時控制在30%。

（7）根據SCR出口NO_x的濃度及氨氣濃度，緩慢地逐漸開大噴氨流量調節閥，控制NO_x的脫除率在30%左右。如果在噴氨過程中，氨氣分析儀的濃度大于3ppm，或者反應器出口NO_x含量無變化或者明顯不準時，就需要暫停噴氨，解決問題后，才能繼續噴氨。

（8）脫硝效率穩定在30%，全面檢查各個系統，特別是反應器系統。NO_x分析儀、氨氣分析儀及氧量分析儀，確保煙氣分析儀都工作正常。最好能夠用標準氣體對儀器進行標定。檢查氨氣制備系統，確保氨氣制備正常、參數控制穩定，能夠穩定地制備出足夠的氨氣。

（9）在全面檢查各個脫硝系統均工作正常后，可以繼續手動緩慢開大噴氨流量調節閥，使脫硝效率達到設計值（75%）。

（10）在脫硝效率達到設計效率后，穩定噴氨流量，穩定運行2h后，手動緩慢關小噴氨流量調節閥，把脫硝效率降低至40%，然后檢查氨氣流量調節閥的控制邏輯，如果條件具

備，把調節閥投入自動控制；然后增加或者減少反應器出口的NO_x濃度的控制目標，觀察調節閥的自動控制是否正常；優化氨氣流量調節閥的自動控制參數，使氨氣流量調節閥自動控制靈活好用，滿足SCR系統控制的要求。

五、噴氨格柵調試

在噴氨前，要確認以下事項：

（1）液氦儲存系統儲存的NH₃是充足的，供NH₃設備處于熱備用狀態。

（2）在供NH₃管道系統上的排空閥等處于關閉狀態。（3）噴氨系統所有的聯動裝置和熱控儀表都在正常運行。（4）噴氨格柵所有NH₃噴嘴的進口閥部處于全開狀態。2.（NH₃）供應管道和NH₃噴射系統調試

（1）確認 NH₃稀釋空氣的流量能確保氨投入時的安全需要。

（2）確認供NH₃管道系統上的所有閥門都是完全關閉的。（3）供NH₃設備處于熱備用狀態。

（4）從蒸發器側開始供NH₃管道系統上的每一個閥門依次打開（但是在手動操作過程中，NH₃流量控制閥門將一直完全關閉），此時需要確認在供NH₃管道系統的任何部分中均沒有任何異常。

（5）將NH₃流量控制閥打開、并保持合適的摩爾比率噴

射NH₃。

（6）將NH₃流量一步步逐漸提高到設定的流量水平，此時需要確認在管道系統等地方中沒有任何異常。

（7）NH₃流量應保持在50%的預定值，然后將這項操作從手動轉為自動，使NH₃自動噴射。

3.氨噴射格柵調試（氨分布測試）

SCR系統氨噴射格柵調整的目的：通過調整手動NH₃控制閥，在反應器出口建立均勻、穩定的NH₃分布，使SCR系統在保持高脫硝效率的同時，保持最小的氨逃逸率和良好的可控性運行。

（1）氨噴射格柵調試運行條件：鍋爐要求100%滿負荷，

NH₃/NO_x摩爾比為設計值。

（2）取樣和測試點。根據需要、在SCR反應器的進、出口都設置了一定的采樣和測試孔點。

（3）測試前的確認。在測試前，噴氨流量控制系統的調整，代表性測點的選擇都應完成，脫硝系統自動運行的條件已經準備就緒。測點由脫硝廠家提出，各方共同確認。

（4）測試

氨流量控制應自動進行，脫硝效率和氨逃逸率的確認應通過改變鍋爐負荷由100%負荷到50%負荷（最低穩燃）一步一步來。在鍋爐負荷變化的速度的最高值時，脫硝系統應正常運作。分步響應測試完成后，應進行連續負荷變化測試。鍋爐負荷應在由100%→50%→100%負荷范圍內連續變化，脫硝系

統的反應能力應予以確認，并最終確認在正常運行的條件下有足夠的反應能力。

4.噴淋水的投入

把噴淋水的聯鎖投入，注意監視液氨儲罐的溫度和壓力。如果溫度或者壓力超過高限，噴淋水閥門應自動打開；否則，手動打開噴淋水閥，以便降低液氨存儲罐的溫度和壓力。

第四節 熱態調試

一、氨區的熱態調試

（1）將液氨蒸發器蒸汽閥門打開，給液氨蒸發器加熱，自動控制加熱溫度。

（2）在控制溫度到設計范圍后，然后打開液氨儲罐液氨出口電磁閥門、液氨供應泵旁路閥門及液氨蒸發器進氨電磁閥門，緩慢打開液氨蒸發器進氨手動閥門進入蒸發器，觀察溫度變化，開始制備氨氣并釋放到氨氣緩沖罐。

（3）控制氨氣緩沖罐壓力在液氨蒸發器壓力、液氨蒸發器出口溫度在設計范圍內。投入自動，如果設計問題，需要調整壓力溫度等定值，以適應系統運行。

（4）由于設計問題進入蒸發器的液氨管道手動閥門需要進行對液氨控制節流，一般設計的液氨管道直徑比較大，需要控制手動閥門的開度，如果手動閥門全開，大量液氨瞬間進入，加熱無法實現，可能造成緩沖罐外的結冰。

二、反應器的熱態調試

（1）主要確認稀釋風機流量和供氨流量的計算公式的準確性以及其比率，在供氨管道達到一定的壓力后，首先手動緩慢打開調節閥門進行觀察，然后逐漸打開至供氨量設計值，運行穩定后，觀察氨逃逸及脫硝效率是否滿足設計值。

（2）調節各個供氨管道支管的壓差均衡，應用儀器、設備及人工，通過網格法試驗測試反應器入口截面的NO_x分布情況，再細致調節供氨量。如果是采用渦流分布技術不需調節。

（3）CEMS的校核：通過標氣對氣體的傳感器校核，檢查顯示的數值的合理性，尤其是NH₃的測量，因為NH₃的逃逸量比較低，對這個傳感器穩定性、敏感性要求要高，通過兩個反應器的調節供氨量觀察出口的NO_x的變化，檢查CEMS的可靠性、穩定性，以便為運行投自動做好基礎。

（4）反應器噴氨控制：當反應器中煙氣溫度在300～410℃時，可投入SCR煙氣脫硝系統。

（5）SCR煙氣脫硝控制系統利用固定的NH₃/NO_x摩爾比來提供所需要的氨氣流量，進口NO_x濃度和煙氣流量的乘積產生NO_x流量信號，此信號乘上所需NH₃/NO_x摩爾比就是基本氨氣流量信號，根據煙氣脫硝反應的化學反應式，1mol NH₃和1molNO_x進行反應。SCR控制系統根據計算出的氨氣流量需求信號去定位氨氣流量控制閥，實現對脫硝系統的自動控制。