1.1 概述
SNCR系統(tǒng)及其裝置的設(shè)置能夠滿足整個系統(tǒng)在各種工況下自動運行的要求，SNCR裝置及其輔助設(shè)備的啟動、正常運行監(jiān)控和事故處理在就地控制室的PLC操作員工作站實現(xiàn)，而不需要在就地進行與系統(tǒng)運行相關(guān)的操作。如果某臺設(shè)備出現(xiàn)故障（例如泵等），備用設(shè)備將自動投入運行，且不會影響裝置的運行。整個系統(tǒng)的控制功能由PLC系統(tǒng)實現(xiàn)。
1.2 控制水平及控制方式
本脫硝工程采用PLC控制系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)完成規(guī)定的數(shù)據(jù)采集（DAS）、模擬量控制（MCS）、順序控制（SCS）等功能以滿足脫硝系統(tǒng)各種運行工況的要求，確保脫硝系統(tǒng)安全、高效運行。PLC通過高性能的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)及分散處理單元、過程I/O、人機接口和過程控制軟件等來完成脫硝及其輔機生產(chǎn)過程和脫硝電源系統(tǒng)的控制。滿足其實時監(jiān)控的運行要求。PLC硬件安全、可靠、先進，I/O信號采用硬接線方式直接進入PLC系統(tǒng)。
除噴槍維護過程需要人工操作以外，其它通過控制室操作員工作站實現(xiàn)對脫硝系統(tǒng)及其公用系統(tǒng)進行遠方啟/�？刂�、正常運行的監(jiān)視和調(diào)整以及異常與事故工況的處理，而無需現(xiàn)場人員的操作配合。
1.3 系統(tǒng)描述
本系統(tǒng)運行管理集中在主控制室進行，控制室內(nèi)設(shè)置1臺的操作員工作站，LCD顯示器和鼠標、鍵盤作為脫硝裝置的主要監(jiān)控手段，運行人員在控室內(nèi)，可以完成脫硝裝置的監(jiān)視、調(diào)整、設(shè)備啟停等控制操作
SNCR控制系統(tǒng)的CPU、主要功能包括：數(shù)據(jù)采集處理、模擬量控制、順序控制、顯示、報警等。
PLC柜的防護等級，室內(nèi)為IP42。
整個系統(tǒng)配置，穩(wěn)定可靠，保證脫硝裝置的自動調(diào)節(jié)要求，保證系統(tǒng)在各種工況下安全穩(wěn)定地運行，確保脫硝率達到要求。
1.4 脫硝系統(tǒng)工藝原理
選擇性非催化還原技術(shù)是用NH3為還原劑噴入爐內(nèi)與NOx進行選擇性反應(yīng)，不用催化劑，因此必須在高溫區(qū)加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為850～950℃的區(qū)域，該還原劑迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOx進行SNCR反應(yīng)生成N2，該方法是以爐內(nèi)為反應(yīng)器。
研究發(fā)現(xiàn)，在爐膛850～950℃這一溫度范圍內(nèi)，在無催化劑作用下，NH3作為還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOx，基本上不與煙氣中的O2作用。在850～950℃范圍內(nèi)，NH3還原NOx的主要反應(yīng)為：
4NH3+4NO+O2 → 4N2+6H2O
不同還原劑有不同的反應(yīng)溫度范圍，此溫度范圍稱為溫度窗。NH3的反應(yīng)溫度區(qū)為 850～950℃。當(dāng)反應(yīng)溫度過高時，由于氨的分解會使NOx還原率降低，另一方面，反應(yīng)溫度過低時，氨逃逸增加，也會使NOx還原率降低。NH3是高揮發(fā)性和有毒物質(zhì)，氨的逃逸會造成新的環(huán)境污染。
1.5 脫硝系統(tǒng)工藝流程
本項目SNCR系統(tǒng)主要氨水輸送系統(tǒng)、還原劑爐前噴射系統(tǒng)以及電氣、控制系統(tǒng)等組成。
SNCR脫硝主要工藝包括以下幾個系統(tǒng)：
（1）氨水輸送系統(tǒng)
20%的氨水由廠區(qū)氨水制備車間來通過氨水泵輸送至儲罐儲存，儲罐中的氨水通過氨水輸送泵將氨水輸送至爐前噴射系統(tǒng)進行脫硝反應(yīng)。
（2） 爐前噴射和霧化風(fēng)系統(tǒng)
本工程的單臺爐設(shè)計一套噴射系統(tǒng)，噴射系統(tǒng)由8支噴槍組成，布置在爐膛出口左右墻。
根據(jù)本項目的實際需要，本系統(tǒng)爐前噴槍選用壓縮空氣霧化方式，空氣霧化是通過具有一定動能的高速氣體沖擊液體，從而達到一定霧化效果的方式。
（3）SNCR脫硝的電氣及控制系統(tǒng)
本項目脫硝SNCR控制系統(tǒng)的自動監(jiān)測與控制設(shè)置單獨PLC系統(tǒng)，實現(xiàn)對系統(tǒng)的順序自動啟停，運行參數(shù)自動檢測和儲存，并對關(guān)鍵參數(shù)實行自動調(diào)節(jié)，使脫硝系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制。為保證煙氣脫硝設(shè)備的安全經(jīng)濟的運行，將設(shè)置完整的熱工測量、自動調(diào)節(jié)、控制、保護及熱工信號報警裝置。
PLC系統(tǒng)主要功能包括：數(shù)據(jù)采集處理、模擬量控制、順序控制、顯示、報警等�？刂葡到y(tǒng)在正常工作時，每隔一個時間段記錄系統(tǒng)運行工況數(shù)據(jù)，包括熱工實時運行參數(shù)、設(shè)備運行狀況等。整個脫硝系統(tǒng)在就地設(shè)置有控制箱、按鈕盒，方便現(xiàn)場檢修、調(diào)試時使用。
二、脫硝系統(tǒng)操作說明
2.1脫硝系統(tǒng)的啟動
2.1.1氨水卸車操作說明
1、運送氨水的汽車槽車到達現(xiàn)場后，必須服從站臺卸車人員的指揮，汽車押運員只負責(zé)車上軟管的連接，不準操作卸車站臺的設(shè)備、閥門和其它部件；電廠操作人員負責(zé)管道的連接和閥門的開關(guān)操作。
2、卸料導(dǎo)管與氨水罐進料管的聯(lián)接要牢固，卸氨泵前閥門開啟，泵后閥門應(yīng)逐漸開啟，若有泄漏，消除后才能恢復(fù)卸料。
3、卸氨泵啟動前和啟動后1分鐘內(nèi)需要進行放氣。
4、氨水卸料速度禁止太快，如罐內(nèi)液位低于400mm，氨泵后閥門卸先開啟約1/3開度，液位升至400mm后，逐漸全開啟閥門。
5、卸料時，必須先打開排氣管手動球閥。
6、氨水卸料時，押運員、罐區(qū)卸車人員不得擅自離開操作崗位，駕駛員必須離開駕駛室。
7、卸料快要結(jié)束時，泵出口閥門開度逐漸關(guān)小，使入料管滿管直至氨水卸料完畢。
8、罐車卸料完畢后，關(guān)閉緊急切斷閥，停止卸氨泵，用沖洗水沖洗管路。
9、卸料的設(shè)備管線應(yīng)定期進行檢查，并可靠連接。
10、卸料場所應(yīng)符合有關(guān)防火、防爆規(guī)定的要求。
11、出現(xiàn)雷雨天氣，附近有明火、易燃、有毒介質(zhì)泄漏及其它不安全因素時，禁止裝卸料作業(yè)。
12、汽車罐車裝卸料時，應(yīng)按指定位置停車，發(fā)動機熄火，并采取有效制動措施；裝卸過程中嚴禁啟動車輛。
13、卸料完畢后、槽車應(yīng)立即離開卸車通道。
14、運行人員必須經(jīng)常注意檢查各儲罐液面計等儀表是否處于正常狀態(tài)，及時聯(lián)系檢修處理，保證各種儀表始終處于正常狀態(tài)。
15、嚴禁在未作可靠措施前在存儲氨的管道、容器外壁進行焊接、氣割作業(yè)。
2.1.2氨水輸送系統(tǒng)
l確認氨水儲罐液位。
l打開氨水輸送泵入口手動閥門，同時確認泵出口閥門打開。
lPLC畫面上啟動氨水輸送泵，觀察爐前壓力變送器的壓力是否正常。
2.1.4 爐前噴射系統(tǒng)啟動
l確認噴槍的噴口安裝方式正確。
l投運前確認噴槍的霧化效果。
l確認每支槍前的手動閥門打開。
l確認霧化風(fēng)壓力變送器>0.2MPa（一直保持開啟）。
l打開氨水輸送管路閥門。
l確認氨水輸送管路沖洗水、排放水閥門，氨水輸送備用泵管路閥門在關(guān)閉狀態(tài)。
2.2脫硝系統(tǒng)的停止
l 手動停止氨水輸送泵；
l關(guān)閉氨水母管手動球閥。
2.3爐前噴射系統(tǒng)事故停機
各爐前噴射系統(tǒng)在發(fā)生如下狀況之一，均事故停機（即停運氨水輸送泵）
+ 壓縮空氣壓力<0.1MPa
+ 氨水輸送泵故障信號。
+ 混合后壓力＞0.7MPa。
2.4脫硝系統(tǒng)運行手動控制方法
2.4.1氨水流量控制
氨水輸送泵流量計。
噴槍流量計（如有）。
2.4.2氨水壓力控制
2.4.2.1主要儀表
氨水后壓力變送器
氨水輸送泵出口壓力表。
噴槍入口氨水壓力表
壓縮空氣壓力變送器
2.4.2.2控制方法
泵壓力的控制，使噴槍出口有0.15MPa以上的壓力，保證霧化效果。
三、運行異常分析及處理
3.1泵和閥門維護
（1）泵類運行異常
泵無法啟動
l檢查上游罐液位是否過低。
l檢查下游罐液位是否高于液位報警上限。
l確認配電柜中其電源開關(guān)已合閘送電。
l確認泵入口、出口管道閥門已經(jīng)打開。
l確認泵入口管道充滿液體，打開泵入口管道濾網(wǎng)反沖洗門，正常起泵后關(guān)閉。
l遠程操作時確認泵的就地控制箱“遠程/就地”切換開關(guān)在“遠程”位
泵出口壓力過高或出口管道溫度過高，泵體發(fā)熱。
（2）閥門運行異常
系統(tǒng)中電動閥門設(shè)有旁路，閥門異常時，可以進行檢修。
3.2儀表的維護
重要儀表的維護（含NOx分析儀和氨表）參照儀表廠家提供的使用說明書。
3.3短槍的維護
噴槍運行期間，每隔15天需檢查噴槍是否變形燒壞，是否堵塞。若有變形燒壞需要更換新的噴槍。若噴槍發(fā)生堵死，可以用一頭磨尖的細鐵絲進行疏通。
一臺鍋爐上往往布置有多個噴槍，為了保證噴槍使用安全、經(jīng)濟、有效。噴槍投入運行前具備以下條件：
1）保證鍋爐的負荷，爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，爐內(nèi)溫度正常。
2）SNCR脫硝系統(tǒng)已投運行。
3）冷卻風(fēng)壓力合格穩(wěn)定，氣量充足。
4）所有檢查工作完成，系統(tǒng)及設(shè)備無故障異常。
由于噴槍是插入鍋爐爐膛內(nèi)部長期運行的，在槍體上出現(xiàn)浮灰沉積是正常的，不影響噴槍正常運行。若槍體出現(xiàn)渣塊凝結(jié)影響推進/退出或因噴口處結(jié)渣影響還原劑射流霧化，對于槍體和噴嘴附近的渣塊，一旦發(fā)現(xiàn)則應(yīng)立即清除干凈。
按如下步驟停運噴槍：
1）關(guān)閉還原劑通道閥門，切斷噴槍還原劑供應(yīng)，并確認還原劑液體流量為零，槍前壓力表壓力為零；
2）保證冷卻空氣一直保持開啟狀態(tài)；
3）檢查槍體，清理槍體灰污。
4）擰下噴嘴，用水清洗，并疏通槍體內(nèi)的雜質(zhì)。
注意：操作人員待操作結(jié)束且儀表參數(shù)正常后方可離去。
如噴槍壓力超過0.4MPa以上，運行中的噴槍肯定有堵塞，操作人員可以手撫摸槍體，如果某一只噴槍溫度較高，說明此噴槍發(fā)生堵塞；操作人員按照停運噴槍步驟操作后，待噴槍前溶液壓力表指針為0時，方可拆卸，拆卸時注意管道內(nèi)的余壓事故傷人。
脫硝系統(tǒng)停運后，長期不運行，要拔出噴槍內(nèi)管，保證噴槍的冷卻風(fēng)一直處于開啟狀態(tài)，防止噴槍套管燒壞。
噴嘴安裝時，螺紋部分纏上生料帶，安裝在槍頭上要擰緊，防止滴漏；噴嘴的霧化扇形面要與煙氣流向垂直。
