SCR煙氣脫硝工藝具有活性高、選擇性強和對煙氣成分要求不高的優點，是國內脫硝工藝的首選。本文以嘉峪關電廠2×350MW機組SCR煙氣脫硝工程為例，主要介紹SCR裝置的安裝經驗，希望能為以后SCR煙氣脫硝工程的施工提供借鑒。

一、工程概述

本工程為東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司為嘉峪關電廠提供的2×350MW機組脫硝工程鍋爐煙氣脫硝裝置安裝工程。

本工程煙氣脫硝裝置2×350MW超超臨界機組燃煤鍋爐，脫硝裝置采用選擇性催化還原法（SCR）全煙氣脫硝。脫硝裝置反應器布置于鍋爐省煤器出口與空預器之間，即高溫高塵布置。脫硝裝置采用氨作為還原劑，其制備和供應采用液氨供應系統。脫硝裝置調試合格后正常運行半年內進行性能測試，性能測試期的各項性能指標均能達到合同要求。

嘉峪關2×350MW煙氣脫硝工程燃煤機組鍋爐同步建設煙氣脫硝裝置，采用選擇性催化還原法（SCR）脫硝工藝，脫硝效率要求≥80%。

本工程脫硝裝置布置在爐外，呈露天布置，由東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司設計和成套供貨。每套脫硝裝置配有兩個反應器，位于省煤器出口煙道和空氣預熱器的入口煙道之間。

二、SCR煙氣脫硝工程原理

選擇性催化還原法（SCR）脫硝技術是指在催化劑的作用下，還原劑（液氨）與煙氣中的氮氧化物反應生成無害的氮和水，從而去除煙氣中的NOx。選擇性是指還原劑NH3和煙氣中的NOx發生還原反應，而不與煙氣中的氧氣發生反應。

工藝流程：液態氨在注入SCR 系統煙氣之前經由蒸發器蒸發氣化；氣化的氨和稀釋空氣混合，通過噴氨格柵噴入SCR反應器上游的煙氣中；充分混合后的還原劑和煙氣在SCR反應器中催化劑的作用下發生反應，去除NOx。

三、重點安裝控制問題

（一）煙道系統安裝

煙氣在經過鍋爐省煤器出口后平均分成兩路，每路煙氣各自進入一個垂直布置的SCR反應器里，即每臺鍋爐配有兩個反應器。煙氣經脫硝處理后進入回轉式空氣預熱器、靜電除塵器、引風機和FGD，最后通過煙囪排入大氣。脫硝煙道連接鍋爐省煤器出口煙道、反應器和鍋爐空預器，煙道橫截面為矩形。脫硝煙道系統還包括吸收熱位移的膨脹節。脫硝煙道的膨脹節采用非金屬膨脹節。煙道設置有SCR測點接管座。

需要特別說明的是注射柵格所在的SCR入口煙道在吊裝前按氨注射管道設計圖紙22DM211MX的要求，應安裝好煙道內部的氨注射柵格部件后再進行吊裝。SCR入口煙道可自上往下吊裝；SCR入口煙道的安裝過程中需要插入非金屬膨脹節的安裝。煙道組件吊裝后，應按照圖紙要求，現場開相應的測量管座孔并裝焊測點管座。煙道安裝焊縫應保證密封，防止煙氣泄漏。

（二）SCR反應器及反應器附件安裝

SCR反應器截面成矩形，反應器的載荷通過它的兩側承重墻均勻地分布，向下傳遞，利用反應器底部的彈性支座傳遞到SCR鋼構架的支撐梁上。反應器承重墻下部的支撐梁和側重下部的梁上安裝反應器限位裝置，反應器以幾何截面的中心為固定點并向外膨脹，使水平各方向的膨脹位移量最小。反應器外壁一側在每一層催化劑處均設有檢修門，用于將催化劑模塊裝入催化劑層或更換催化劑模塊。每個催化劑層設有人孔，在機組停運時允許進入檢查或檢測催化劑模塊。

煙氣水平地進入反應器的頂部并且在轉向后垂直向下通過反應器，反應器進口罩連接SCR入口煙道和反應器本體，使進入的煙氣更均勻地分布。作為反應器本體的一部份，格狀整流器安裝于進口罩和反應器本體之間。位于反應器內部的催化劑層由支承催化劑模塊的鋼梁支承，將力傳遞到反應器承重墻上。

（三）催化劑模塊安裝

1.催化劑模塊

催化劑采用蜂窩式催化劑，主要活性成分為TiO2和V2O5，少量的WO3。設計采用DBC與德國KWH公司的合資企業——東方凱特瑞催化劑有限公司（DKC）生產的蜂窩式催化劑。

催化劑層按2+1層設計，即兩層催化劑設計層加一層催化劑預留層。反應器第一次運行時只填裝兩層催化劑，當運行至催化劑的活性降低到低于設計值時再填裝預留層。

脫硝反應所需的催化劑按模塊化進行設計和供貨。在制造廠內將催化劑單體安裝在金屬框架內，每一個催化劑單體和催化劑模塊都具有標識符號。

2.催化劑模塊安裝

用單軌吊車將旋轉90°后的催化劑模塊吊到催化劑安裝層平臺，然后用手推車將催化劑模塊推到反應器檢修孔處，再用催化劑搬運器將催化劑模塊就位。將催化劑吊裝到反應器內部。

在反應器內部，用人工手推將催化劑模塊沿軌道移進到正確的位置。然后通過液壓控制降低搬運器升降臺，將模塊放置于支撐梁上再退出；連續操作，除該層每排的最后一塊模塊外，完成該層催化劑模塊的全部安裝。

在裝載每排的最后一塊模塊之前，將搬運器從其鐵軌上提升，并從反應器移出，鐵軌間柵格作為安裝催化劑時操作人員的操作平臺，根據安裝位置可移動。當全部模塊安裝完成后，將柵格移出反應器。

每排的最后一塊模塊此時用單軌吊車放置，催化劑安裝完畢后，移去裝載門處單軌吊車的可移動連接軌道。將催化劑模塊之間和反應器護板墻處的密封片安裝就位。

3.選擇合適的催化劑節距。一般當煙氣中的灰分高于20-25g/Nm3的時候，板式催化劑板間凈空不宜小于5mm，蜂窩式催化劑凈空不宜小于6mm。當煙氣中的灰分大約在30g/Nm3及以上時，就應該選用更大節距的催化劑。

4.合理吹灰。催化劑的吹灰方式包括兩種：介質吹灰和聲波吹灰。聲波吹灰的原理是利用停歇時間很短的聲波，防止灰在催化劑內沉積。一旦催化刑內已經發生了堵灰情況，聲波吹灰的清灰效果就很弱。蒸汽吹灰是一種強力吹灰的方式，一般每班或者每天運行一次。因此在灰分很高的情況下，推薦采用蒸汽吹灰器，并在運行中，在燃用灰負荷偏高煤質以及在低負荷運行時增加吹灰次數。

（四）氨注射柵格（AIG）與稀釋空氣系統

來自氨站區域氨供應系統設備制備的氣態氨經稀釋空氣系統稀釋后由氨注射柵格（AIG）注入到SCR入口煙道中。

1.氨注射柵格AIG

本工程采用帶靜力混合器的AIG系統，布置于SCR入口煙道上。

完整的氨噴射系統，保證氨氣和煙氣混合均勻，噴射系統設置手動閥和孔板流量調節系統用于在調試運行期間進行調節，使每個噴嘴的氨流量達到運行要求，一旦調好則固定不變。

AIG噴管固定于煙道上，AIG噴管與AIG入口管道間設置有膨脹節。AIG噴管和混合器應在SCR入口煙道混合器段吊裝前安裝入煙道中。

2.稀釋空氣系統

噴入反應器煙道的氨氣為經空氣稀釋后的不超過5%（體積百分比）氨氣的混合氣體。本工程按每臺SCR裝置設置一臺靜力式氨/空氣混合器。

（五）防止脫硝系統的泄漏問題

在安裝過程中必須保證整個系統嚴密不漏，具體措施有：①管道、管件使用前進行外觀檢查，表面應無裂 紋，縮孔、重皮等缺陷。不能夠有嚴重銹蝕和凹坑，法蘭表面應平正光潔，不能有毛刺和徑向溝痕。 ② 閥門使用前要解體檢修，將石棉盤根換成石墨盤根并經打壓無泄露，在安裝前閥門要清理干凈。③管道與設備連接時設備必須找正固定完，以設備接口為起點管道向外延伸，管道連接自然，不能強力對接，管道重量不能壓在設備上。④管道焊接時應墊牢固，避免焊接過程中移動，影響焊接質量。焊縫要嚴密，保證管道不滲漏。⑤管道的法蘭連接時必須加墊正確，嚴禁加雙墊或多層墊，墊的尺寸應略大于閥門口徑，易漏部分加部分密封膠進行密封。⑥脫硝系統安裝完后應按設計要求完成系統的嚴密性和壓力試驗檢查，防止氨氣泄漏，氨氣與空氣混合造成爆炸。