在非正常运行条件下保护脱硝催化剂说明手册(中文版)

在非正常运行条件下保护脱硝催化剂说明手册

(燃煤锅炉 )

“本手册含有SCR 催化剂安全运行的重要信息。

没有首先彻底阅读本手册并完全理解所含信息内容，禁止尝试操作设备.”

说明

由日立/BHK提供的催化剂内有不锈钢网，其中有二氧化钛，含有活性催化成份。如果该或任何其它SCR 催化剂曝露于非正常条件下，它会迅速失效。下面是加速催化剂恶化的一些非正常条件

1.由于烟气流速和粉尘浓度超出设计值引起的侵蚀。

2.由于未预料到的燃料组分/附加物和未预料到的烟气组分引起的中毒。

3. 长期储存催化剂，而未适当处置。

4. 因曝露于非正常高温而引起的热损害。

项目1也许由于燃料特性不同于设计值而引起。一些附加物和从SCR上游设备浸入的元素会使催化剂恶化，如项目2中所提及。高砷煤就是一个例子。正如项目3中所述，在长期储存催化剂时，为防止非正常恶化，正确处置催化剂是必要的。原则上，催化剂应按照日立规定的步骤来储存“脱硝催化剂储存和处置步骤”. 在长期储存时，超过一个月，在反应器内或外，日立愿意自愿建议客户，确保正确储存步骤。

Ｉ

尽管项目1, 2 和3 可以预见，并有必要的预防措施，项目4，由于曝露于反常高温的热损害，由于误操作和/或反应器或其它设备故障，会偶然发生。

由于燃烧器内不完全燃烧引起的可燃物如油雾，灰等的浸入，引起反常温度增加。

尽管正常运行条件下，可燃物的释放是有限的，但是由于误操作和/或燃烧器的故障，大量的可燃物会产生，并浸入SCR 反应器。

在启动和正常停机等条件下，如安装反应器旁路，利用SCR反应器旁路

注: 少量粘附的可燃物不会对催化剂产生影响。催化剂表面粘附的可燃物的最大限度是 4g-碳/m2.

如果大量的可燃物粘附并积累在催化剂表面，并且如果催化剂在停机期间保持在一个较高温度，即“热状态”，并由足够的空气（氧）供应，黏附的可燃物会被逐渐氧化，并使温度提高，这样可能损害催化剂。

Ⅱ

发布记录

目录

页数1. 警告和禁止‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 1-1

1.1 锅炉和SCR稳定运行‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1-1

1.2 在机组停机后监测仪表‥‥ 1-2

2. 异常测量‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2-1

2.1 燃烧器跳闸‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2-1

2.2 易燃物去处运行‥‥‥‥‥ 2-2

2.3 在停机期间异常‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2-5 (热熄火)

3. 运行和维护要求‥‥‥‥‥‥‥‥ 3-1

3.1 在运行和维护中保护脱硝催化剂要求‥‥‥‥‥‥‥ 3-1

1. 警告和禁止

1.1 锅炉和SCR 稳定运行

(1) SCR 必须按照日立提供的“运行，维护和安全手册”运行。 (2) 燃烧器必须按照其制造商/供应商的运行说明来运行。

仔细控制，避免不完全燃烧，这可能引起大量的可燃物携带到SCR 。 (3) 除了点火和熄灭主燃烧器，不要连续单独运行油点火器。除非是用于燃

烧本身服务的目的，否则不要使用油点火器。

为使油雾最小，一旦点火失败后，立即停止点火器 。

(4) 在启动时，保持燃烧器适当的过量空气系数*1 是必要的。这将使可燃物

在锅炉启动和停机时的产生最小（如油雾或非燃尽碳）。如可能，旁路 SCR 。

图 1.1 油雾产生的例子

(图 1.1 表明当燃烧器过量空气系数超过4.0时，会产生大量的油雾)

注*1 : 过量空气系数按如下等式定义(1).

过量空气系数 = ‥‥‥ (1)

1.2 在机组停机后监测仪表

为在机组停机后较早监测到异常，进行如下监测.

1.2.1 监测燃料系统仪表

? 注意燃料流量计，燃料压力表，炉膛气体监测和CO 分析仪(如有)

指示的变化。

～

～ ～ 3 4 5

燃烧器过量空气系数

油雾量

1-1

实际空气

理论空气

测到异常，立即采取制造商规定的措施，防止燃料泄漏。

1.2.2 监测 SCR 仪表

仔细监测SCR仪表，因为如果粘附到SCR催化剂表面的可燃物开始

氧化，烟气特性改变可能发生。请参照表1.1 异常条件。正常情况

下，在SCR系统中安装有 NOx/O2分析仪和温度计，控制性能。

在机组停机后，应监测它们作为异常指示。

1-2

2. 预防异常措施

本部分描述了由于锅炉或燃烧器故障引起的非正常运行条件下，预防催化剂免于热损害的推荐措施。

本部分条款应用于下表中所描述的燃油。

○: 应用

1) : 当点火时使用到

2.1 燃烧器跳闸

如果锅炉或燃烧器跳闸，用比25% MCR还多的空气清洁至少5分钟。

在跳闸期间，燃料可能携带到SCR.

保持空气流量，并尽可能早地冷却催化剂层到50o C以下。

2-1

2.2 去除可燃物运行

如果产生未燃尽的可燃物（比如油雾，在燃油启动时，有较高的为燃烧碳含量），并被携带粘附到反应器，且如果催化剂处于热熄火状态，有可能粘附的未燃烧的可燃物开始氧化，提高催化剂温度引起损害。

因此，尤其在启动和停机期间，监测锅炉运行状态是很重要的，来避免未燃烧可燃物产生。

2.2.1 未燃烧可燃物产生原因

(1) 燃烧器不完全雾化

(2) 在锅炉或燃烧器跳闸时

(3) 在连锁测试时

?在启动时，注意炉膛的燃烧状态，延期特性(NOx, SOx, CO 浓度和烟气温度)以及烟囱烟雾. 如可能，使用旁路

?在锅炉火燃烧器跳闸时, 确认燃料关断阀完全关闭。

?在燃烧器连锁测试时，退出燃烧器 (油枪) ，防止燃料泄漏.

2.2.2 预防和及早监测

(1) 保持良好的燃烧条件

(2) 确认燃烧器阀门运行

2-2

2.2.3 去除油雾操作

如果判断出大量的油雾产生并沉积到SCR催化剂，应采取以下措施

(1) 立即停止燃料燃烧，并让催化剂层冷却到 50o C.

(2)检查产生原因，并采取预防措施

(3) 在措施完成后，点燃燃烧器，逐渐提升SCR温度，蒸发粘附到催

化剂上的油雾.

(a) 提升温度，遵循下图2.1曲线

(b) 在提升温度操作中，应保持步骤

?温度升高率低于45o C/h

?空气流量将多于25% MCR.

?温度适当增加

确认当温度恒定时，烟气温度和/或烟气特性(O2, NOx, CO, SOx,

etc.)没有异常增加，然后进行下一步温度增加。

?蒸发油雾的温度提升操作在原因调查和措施采取之后进行

?在蒸发油雾操作期间，监测烟气分析仪(O2, NOx, CO, SOx)和烟气温度

2-3

大约. 300 o C

图 2.1 蒸发催化剂表面油雾标准温度提升曲线

2-4

2.2.4 等离子点火故障

当发生等离子点火故障，煤粉被携带到SCR 反应器，停止点火，用

声波吹灰器清洁反应器。

2.3 在停机期间异常 (热熄火)

早先已经提及，在停机期间（热熄火），当大量可燃物黏附到催化剂并保持高温时，会发生异常温度增加。这是由可燃物高度氧化产生的热量引起的。

在热熄火期间，温度增加和NOx 和 SOx 及 CO 产生能监测到这种状态。

2.3.1 异常监测

(1) 温度

可燃物氧化是一个放热反应。它能加热反应器内的空气。异常

温度改变可用 SCR反应器进出口和催化剂层温度计监测到。

(2) NOx 和 SOx 及 CO 产生

伴随着可燃物氧化温度增加，会产生NOx, SOx 及 CO.

2.3.2 在热熄火时措施

如上描述，当供应空气至高含量未燃烧碳的灰时，有可能发生爆炸。

因此，确保关闭所有挡板门，不使空气进入未燃烧可燃物。在足够冷

却催化剂后，再进入催化剂反应器内。

2.3.3 预防可燃物氧化

预防催化剂热损害最好的方法是减少积累的可燃物。

少量黏附的可燃物并不影响催化剂。

2-5

3. 运行和维护要求

3.1 在运行和维护中保护脱硝催化剂的要求

(1) 保持良好的燃烧状况，使可燃物产生最小化（如油雾或未粉尘中燃烧碳）。

(2) 在运行和热熄火期间，为尽早监测老化和异常，监测并记录以下数据

?发电机输出 (或锅炉蒸发量)

?燃料流量

?脱硝反应器压差

?烟气流量

?空气流量

?脱硝反应器进出口烟气温度

?锅炉烟气组分 (NOx, O2, CO, SO2, etc.)

(3) 定期及在以下情况下，测量烟气粉尘浓度及粉尘中碳含量。

?在运行状况变化时

?在周期检查后

?在使用燃料变化时

?在锅炉燃烧工况变化时

3-1

(4) 检查反应器内部

在锅炉停机期间内，定期对以下点作催化剂表面粉尘沉积检查。

记录;

(a) 在每层催化剂上粉尘沉积

(确认清洁设备带的效果，如配备)

(b) 黏附到催化剂表面上的粉尘(在催化剂层内)

如果在催化剂表面有粉尘沉积，用干燥空气或真空吸尘器清洁

?如有粉尘沉积在催化剂表面，在停机期间用干燥空气或真空吸尘器清洁。

清洁催化剂最大供应的压缩空气压力是9 kg/cm2.

最佳方向是从入口催化剂面吹扫催化剂。喷口方向应垂直于催化剂表面。

?如果燃料种类和/或任何影响燃烧的条件发生改变，在最早的时机，检查黏附到催化剂上的粉尘量及粉尘特性(未燃烧碳和颗粒大小等).

3-2