运行维护手册

新疆天山铝业自备电厂一期工程烟气脱硝蜂窝式催化剂

运行维护手册

郑州康宁特环保工程技术有限公司

日期:二零一三年十二月

目录

范围 (1)

1SCR催化剂的运行和维护 (2)

1.1催化剂系统的启动 (2)

1.2催化剂系统的正常运行 (2)

1.3催化剂系统的停机维护 (4)

1.4偏差标准 (5)

1.5催化剂机械寿命的保证 (5)

2催化剂的年度取样 (6)

范围

本手册是郑州康宁特环保工程技术有限公司为其催化剂用户提供的SCR催化剂运行维护手册。

1.SCR催化剂的运行和维护

1.1催化剂系统的启动

请查阅SCR系统运行手册关于运行程序的说明部分。

(1)按照SCR系统供应商提供的运行手册,规范地进行启动和停机,升温速度不超过40℃每分钟。a.当温度在20℃到150℃之间,催化剂应该能适应最小10℃/min的温升速度;b.当温度在150℃到425℃之间,催化剂应该能适应最小40℃/min的温升速度。

(2)除周围空气和烟气中的湿气外,SCR系统不允许存在其他水分。启动前,首先应通烟气并利用烟气将催化剂床层的温度升高到水的露点温度或露点温度以上,以清除催化剂表面可能残存的水分。该项操作对于SO X或HCl含量较高的烟气来说尤为重要(因此,第一次点燃锅炉时,应采用清洁的气燃料代替油燃料)。

(3)应通入符合设计规范组成的烟气,以确保催化剂获得最大的催化活性,否则,一旦将催化剂置于还原性气氛中,将会引起催化活性的退化,在锅炉的启动阶段,这一点尤为重要。因为,此时锅炉可能会因为不完全燃烧而改变烟气组成(氧化性的化学气氛能够较好的保持催化剂活性)。

(4)烟气温度分布需符合技术规范标准。

(5)调节到达催化剂床层的烟气流场分布,使其均匀性达到技术规范标准。

(6)在催化剂的温度未达到最低连续运行温度之前,勿启动喷氨装置,防止硫酸盐和硝酸盐沉积在催化剂表面上。热电偶的测温取点尽量在催化剂下部,这样可以保证催化剂温度不低于最低温度。技术规范中给出了系统运行的最低温度。

(7)在SCR系统达到平衡后才能测定其稳定的性能,达到平衡后才能对SCR 过程进行调整。SCR化学反应的平衡时间随系统设计不同而不同,系统在低于204℃运行时,达到平衡约需三小时,但系统在高于316℃运行时,只需30分钟即可达到平衡。

1.2催化剂系统的正常运行

请查阅系统运行手册关于SCR运行程序说明部分。

(1)除另有说明外,运行温度不能超过420℃,超过这个温度限可能会造成催化剂永久性失效。

(2)当反应器的温度降到技术规范中规定的最低运行温度(320℃),必须停止喷氨,以防止硫酸盐和硝酸盐沉积在催化剂表面,热电偶测温点尽量设在下游区域,以确保系统温度不会低于最低连续运行温度。

(3)催化剂适宜的使用温度是320~420℃,不适用于所有的温度范围,超过适宜温度的使用是造成催化剂性能退化甚至丧失的重要原因。请按照我公司提供的催化剂技术规范规定的技术参数运行。

(4)运行时尽可能缓慢逐渐升温或降温,并严格按照低于12℃/min的速率对催化剂床层升温或降温。一旦温度变化的幅度超过12℃/min,有可能在催化剂内部产生裂纹或者对催化剂活性和寿命造成不利影响。同时,垂直于烟气流向的温度梯度应尽可能小。

(5)运行时烟气湿度不可过高,当超过420℃的湿烟气通过催化剂时,应避免催化剂被水汽、酸性水浸湿,或者被潮湿的烟尘粘附,否则将导致催化活性和物理性能的退化。

(6)为避免硫酸盐和/或铵盐在催化剂表面沉积,应先将催化剂床层温度升高到运行温度之后,再先向反应器内加注NH3,并使NH3和烟气尽可能混合均匀。

(7)避免通入含有大量碱金属如:钾、钠和碱土金属如钙、镁的烟气,这些金属会对催化剂产生毒害作用。

(8)如果催化剂上游发生泄漏情况,应该避免催化剂进水或在其表面形成水滴,否则将降低催化剂性能。

(9)氨与烟气中氮氧化物必须按照技术规范中规定的NH3/NOx的标准进行混合。

(10)当烟尘沉积在催化剂上时,应使用压缩空气或热空气对催化剂床层进行吹扫和清洗。采用吹灰器吹灰时,只要催化剂床层沉积灰尘,就应该及时进行吹扫。

(11)喷入烟气中的其它成分会影响催化剂的性能,如燃气轮机中压缩机的清洁剂,润滑油等,应选择水或水性的清洁介质。请将非原有烟气成分的分析结果(包括质量和出现频率)报告发给郑州康宁特环保工程技术有限公司,以检查该成

分与催化剂的相容性。

(12)应对SCR运行过程参数进行监控,至少应床层压降、喷NH3量,NH3耗量进行每日监控,这些参数的趋势分析对SCR运行控制非常重要。

(13)催化剂是依据技术规范中指定的燃料进行设计的,如果燃料改变,催化剂性能也会受到影响,如改用其他燃料,请向郑州康宁特环保工程技术有限公司咨询其对催化剂的影响。

(14)设备运行时应尽量避免对催化剂床层的过度振动,否则将导致催化剂发生裂纹等损坏。

1.3催化剂系统的停机维护

请查阅系统运行手册关于SCR运行程序说明部分,按正常顺序关闭SCR系统。

(1)停机时应按照与启动相反的程序进行。首先应在烟气和反应器温度冷却到规定的系统最低连续运行温度之前关闭喷氨装置。在冷却过程中,应该选用上部区域的热电偶测温,这样确保催化剂温度高于最低连续运行温度。

(2)然后用新鲜空气取代烟气通入反应器中,逐渐冷却催化剂床层。如果通烟气冷却催化剂床层,会导致水汽在催化剂表面凝结,尤其是对于含有SO X或者HCl的烟气。

(3)通常需要约1~1.5小时将催化剂温度逐步从350~420℃降至常温。

(4)当脱硝装置停机后,应仔细检查并密封以防雨水进入反应器中。

(5)如采用吹灰器吹灰,则必须在停运前对催化剂进行吹扫;如未设吹灰器,采用气体或蒸气系统吹灰,则在停运检修时应对催化剂进行彻底地清扫,采用真空吸尘器将所有沉积的粉尘,老化绝缘材料及铁锈除去,如果系统停运时间超过5天,建议进行SCR系统检查,同时此期间应对支撑梁及其他区域的积灰进行清洁。

(6)采取措施避免催化剂与锅炉冲洗用水,雨水等其他湿气接触,勿用水来清洗催化剂。

(7)在停运期间,催化剂应该进行磨蚀、堵塞情况检查。

(8)用真空吸尘器清除催化剂和反应器内的所有废弃物,如粉尘、铁锈、油污等杂质,吸气时注意不要损坏催化剂表面,使吸气喷嘴与催化剂表面保持6到

13mm的距离,对于催化剂某些堵塞而不能用真空吸尘器清理的部分,可采用压缩空气和真空吸尘器联合的办法,压缩空气从催化剂下游吹向上游,经过催化剂,最后被吸入到真空吸尘器中。

压缩空气参数

最大压力约6.8atm(大气压)

空气品质无水无油

喷嘴流速约30.5m/s

喷嘴最小清除半径约508mm

[注]:避免压缩空气压力或速度过高对催化剂造成损坏。

(9)蒸汽清洁法可以代替压缩空气吹扫法。

[注]:勿将真空吸尘器与蒸汽清洁法结合使用。

蒸汽规格:除下表列出的参数与压缩空气不同外,其余参数均相同。

蒸汽质量过热度>10℃(无杂质)

同一位置的持续时间60秒

(10)如果发生NH3耗量持续增加,而NOx排放量没有降低的情况,则可能是催化剂或系统出现问题。请联系郑州康宁特环保工程技术有限公司作调查指导。

(11)SCR存在旁路系统时,请查阅运行手册以选择相应的规程。

1.4偏差标准

SCR催化剂性能能否达到预期的效果,取决于预定的入口烟气条件。在运行中,这些参数会发生周期性地或暂时性的变化。催化剂允许一定范围内的波动,技术规范中列出了波动范围的标准。这些标准规定了温度,流速及NH3/NOx摩尔比的波动边界范围,从而保证SCR系统的设计性能。

一般地,温度容许变偏差的表达式为:平均温度±偏差,流速及NH3/NOx摩尔比的容许偏差用%RMS表示。

1.5催化剂机械寿命的保证

催化剂机械寿命保证期是指在该时间段内,催化剂将保持其物理形状,抗破损性和强度。在SCR系统保持正确的流场和灰尘浓度的条件下,在遵守运行维护手册的前提下,催化剂机械寿命保证期为50000小时。催化剂的清洗或再生可能会减少催化剂的机械寿命。任何对催化剂相关的处理应向卖方咨询。机械寿命期内,催化剂不能降低机组的运行性能。催化剂的补救工作包括维修,替换以及未来催化剂的采购优惠等按照双方事先约定的协议执行。

2催化剂的年度取样

每年(或规定的时间)的催化剂评估可以反映出系统的性能及催化剂的现状。检测结果用来证明催化剂性能可以达到预期的效果。若发生严重的催化剂失活情况,则要通过检测找出失活原因,以免过早地被更换掉。通过检测过程还可以估算催化剂的使用寿命,以便制定出经济有效的催化剂更换方案。

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