火力发电厂脱硫\脱硝改造项目总结

摘要：火电厂发电使燃烧的煤中产生的大量含有硫和硝废气，这些废气排入大气会产生污染形成酸雨，而脱硫脱硝设备则是用来处理这些含有大量硫和硝废气的装置。

关键词：脱硫 、脱硝、氨区、设备、管道、设计、安装

中图分类号：TF704.3文献标识码： A 文章编号：

脱硫系统由SO2吸收系统、吸收塔进出口烟道、浆液循环泵及管道、氧化风机及管道、搅拌器、除雾器、工艺水泵、石膏排出泵喷淋管支撑梁、除雾器支撑梁及环板、氧化空气梁，喷淋管道、氧化空气管道等设备。SCR脱硝由进出口烟道、反应器、整流器、催化剂、吹灰器及附属系统组成。脱硝（选择性催化还原脱硝工艺）是指使用还原剂（NH3等）在合适的温度范围、有氧条件下、催化剂的作用下将NOx选择性的还原为无害的氮气和水。脱硝技术具有脱硝率高，选择性好，成熟可靠等优点，SCR催化剂是SCR脱硝系统的核心，作用是控制反应速度，加速需要的反应的发生，抑制不需要的副反应的发生。催化剂一般在300～420℃脱硝效率高、选择性好、抗毒性强、运行可靠。但是V2O5对SO2的氧化有催化活性，可以将SO2氧化为SO3，继而与逃逸的NH3、烟气中的水蒸气等反应生成硫酸氢铵，生成的硫酸氢铵的粘性较大，易造成飞灰在受热面沉积，引起下游设备和管道的堵塞和腐蚀，所以一般要求脱硝过程SO2的氧化率低于1%，氨逃逸量要求小于3ppm；此外反应器温度需保持在320℃以上，以避免硫酸铵盐在催化剂上沉积，造成催化剂微孔堵塞，活性下降。

本次主要从脱硫、脱硝设计、供货、安装和调试中容易出现问题进行分析及给出个人建议。

一、烟道配置及焊接：由于工期紧、任务重，主要存在烟道拼装尺寸超差，未预留间隙或间隙过大焊缝高度不够、咬边、内凹、气孔等，可按照如下进行分析。

1、咬边，属焊缝外观缺陷。原因：焊接电流过大，焊接速度过快，电弧长度不匀。防止方法：焊条角度要充分摆开，焊条角度要适当，两边稍作停留。

2、内凹。原因：焊接电流过大，熔池铁水温度过高．防止方法：焊接电流不应过大，焊接速度不应过慢，焊条角度应与焊接位置相适应。

3、气孔原因分析：焊接电弧过长，焊件清理不干净；焊接电流过小，焊接速度过快；熔池温度过高，产生沸腾现象；焊条受潮。防止措施：焊件表面应清理干净，焊条应严格烘干；采用短弧焊接（但不宜过低），且充分摆动；.焊条应放入保温筒，随用随取，避免焊条受潮。

4、拼装间隙过大可采取加装钢板条，钢板厚度不低于母材，搭接宽度不小于2倍间隙间距，严禁填充钢筋。

5、烟道人孔门太小、部分位置不方便进出，应严格按图施工。

二、设备及管道安装存在问题及注意事项

1、浆液泵设备垫铁选型和放置不合理。主要存在垫铁表面质量不合格，如宽度达不到要求、表面有毛刺和油污等；垫铁放置不合理，如垫铁块数≥4，接触不严密，施工单位未节约成本垫铁组数太少，部分设备受力台板很机框力筋处不设置垫铁。灌浆前垫铁全部满悍等。

2、浆液循环管道限位支吊架相对数量较少，施工单位出于成本考虑，支吊架螺纹拉杆采用钢管代替，取消拉杆间连接件（花兰螺丝等），此类大管道支吊架应重点全面检查，督促施工单位按图施工。

3、不按照图纸安装氨罐上的温度、压力等测点；介质为氨的管道的固定与支架不应直接焊接；介质为氨的管道上不应直接开孔接口，应采用相应的三通；严禁直接将压力取样管道焊接在缓冲罐体的相应法兰上；对于压力容器，严禁出厂到现场后在罐体上进行焊接；介质为氨的管道、设备等应严禁使用铜和镀锌制品(包括铜垫片)；所有法兰垫片必须符合设计,垫片严禁二次使用；阀门及热工检测测点安装位置太高，无法操作和检修，应考虑便于检修或增加操作检修平台；仪用压缩空气和吹灰蒸汽分支管未用三通直接点焊开孔；无缝钢管与弯头不配套（如DN100管外径分Φ108和Φ114，DN500管外径分Φ508和Φ530，如采购与之不配套的弯头就会造成错口）；箱罐类及管道涂刷底漆前除锈不彻底；钢架高强螺栓连接副处除锈不彻底，浮锈比较严重；脱硝反应器壳体H型钢对接接头连接板立焊遗漏；脱硝钢结构仰焊容易漏焊。

4、催化剂安装不按图施工。对于脱硝催化剂的安装，在施工前一定要认真熟悉施工图纸及厂家资料，一旦安装完毕后发现问题，要整改非常困难，只有全部拿出来，才能进行调换。

其一、每一个催化剂模块均有对应的模块序号，设计图纸和厂家资料中，按照模块号有一个详细的布置图，带取样单元的催化剂模块未按照布置图进行安装，从而满足不了取样要求

其二、催化剂在反应器内靠一边安装，导致最后一边空隙太大，改变该区域烟气流速和流向，致使该区域催化剂磨损加剧；应该按照施工图进行安装。

三、到货设备及设计不符

到货设备与设计不符；到货设备资料与供货合同不符；部分法兰质量不合格，未使用就出现生锈现象；气动阀的供货与技术协议不符（技术协议要求所有气动阀带就地操作手轮，而实际到货的阀门无就地操作手轮），以上几点要求在设备到现场后的核实核对工作不到位。需设备和技术专工共同及早安排设备到货开箱清点及验收工作，以便于今早发现问题及时通知配套厂家及时更换；烟气分析仪探头过滤器吹扫装置设计不合理，导致探头过滤器容易吹穿：吹扫探头直锥型，应该设计成喇叭形；有气动阀的电磁阀电压供货与设计不符；对于脱硝装置的挡板,属于高温、高粉尘区域，如何达到零泄漏，在脱硝挡板设计时未充分考虑泄漏因素，造成挡板门关闭不严格，催化剂集灰严重；阀门的法兰与设计不符合（凹凸面（MF）的法兰和突面（RF）的法兰）

四、设计方面存在的问题及建议

1、氨区仪表、就地控制箱（工业电视、电气就地控制箱）未设计成防爆型。

2、设备上法兰接口与其相连接的一次门的阀兰接口不一至（设备上法兰尺寸为公制，阀门法兰尺寸为英制），安装时不得不增加过度短接，额外增加了泄漏点和成本费用，又延误工期。

3、氨罐液氨进口阀、氨罐气氨阀、氨罐液氨出口阀、蒸发器液氨进口阀、缓冲罐气氨出口阀设计为失电开式（当控制电源故障消失时，阀门自动打开）。如果是失电开式，当控制电源故障断电时，阀门会自动打开，对于介质为易燃易爆危险品系统，应为失电关式（当控制电源故障消失时，阀门自动关闭）。

4、气氨缓冲罐压力调节阀、喷氨流量调节阀设计为气关式，应该设计成气开式（当气源消失（气源管断裂等）时阀门自动关闭）。

5、氨罐底部液氨出口未高出底部50~100 mm

由于液氨并不是100%的纯度，始终会有杂质（水、油、氨泥），如果不高出底部，有部分水、油和杂质会随液氨进入液氨蒸发器，导致蒸发器出力下降。因此，氨罐底部的液氨出口管道在氨罐内宜高出底部50~100 mm（在设计图中应明确提出要求）；液氨蒸发器液氨进口管道上应设计过滤器，如不设计过滤器，杂质将进入液氨蒸发器，在蒸发器内结垢，导致蒸发器出力不足。

6、对于氨区阀门（尤其是卸氨回路阀门）不能全部设计成单向阀门，应根据阀门位置及工艺要求，部分阀门应设计成双向阀（比如：压缩机进出口阀门、氨罐气象管道阀门等），否则运行时振动大。

7、氨罐温度是一个十分重要的参数，氨罐内压力与温度是习习相关的。当温度大于一定值时，消防系统喷淋阀自动打开，对氨罐进行降温，因此只设计远传温度显示，未设计就地温度计不合理。因氨罐属于压力容器，后续增加十分困难。

8、氨区未设计防雷防静电装置以及风向标。

对于易燃易爆危险品场所，必须设置防雷、防静电接地装置；氨在空气中的浓度达到16~25%时遇火或静电发生爆炸；在氨气泄漏后，人员必须逆风行使。

9、氨罐液位设计成带远传的磁翻版液位计，对于氨罐，最好将就地液位计和远传液位计分开设置。

10、氨区事故喷淋气动阀设计为气开型，当仪用空气失气时，无法自动打开喷淋阀，如果在气温较高的天气情况下，出现失气情况，容易使氨罐内压力上升，从而引发安全事故。建议将事故喷淋阀设计为气关型。

11、建议氨区蒸汽总管上增加一电动隔离阀，以便蒸发器温度过高，能自动切断蒸汽（因为，蒸汽调节阀是起调节作用，就是全关也有泄漏，这个现场氨区是未设值班室，控制在化水控制室）

12、建议脱硝反应器区域增加至少1个氨泄漏报警仪。

13、建议取消卸液氨管道上止回阀，导致槽车里的氨卸完后，无法将液氨管道内的氨排净，十分危险。