黄佩琴(中国石化上海高桥石油化工有限公司)

质量与品牌

烟气脱硝工程中SCR反应器的质量控制

黄佩琴(中国石化上海高桥石油化工有限公司)

SCR反应器是烟气脱硝系统的核心设备，除催化剂影响外，SCR反应器是SCR系统性能的决定因素。其过程质量控制显得特别重要,针对结构特点，从工厂预制和现场安装两个方面明确了质量控制要点，进而保障施工质量。

SCR反应器;烟气脱硝;质量控制

0 引言

近些年，大型国企对环境的保护愈发重视，烟气脱硝装置继脱硫装置后成为了中石化自备电厂的不可或缺的组成部分。在众多的脱硝技术中， SCR(选择性催化还原)法是最成功的脱硝技术之一，目前已成为国内外电站广泛采用的主流脱硝技术。作为SCR系统的核心设备，SCR反应器的过程质量控制显得特别重要。本文将结合目前燃煤锅炉超低排放改造工程对SCR反应器的质量控制进行探讨。

1 SCR反应器简介

1.1 SCR反应器工艺简介

作为烟气脱硝系统的核心设备，SCR反应器的主要功能是保证烟气均匀流动与通畅，通过承载催化剂，提供空间以保障顺利实现脱硝反应。除催化剂影响外，SCR反应器是SCR系统性能的决定因素。

1.2 SCR反应器结构简介

SCR反应器在结构上采用固定床形式,模块化放置催化剂。SCR反应器结构示意图如图1-1所示，通常由外壳、进出口烟道、催化剂模块、支撑结构等组成。反应器本体为全钢焊接结构，采用整体支撑(或悬吊)方式。壳体由起到加强作用的Q235型钢和Q345B钢板组成，反应器的荷载通过它的两侧承重墙均匀地分布，向下传递。利用反应器底座的弹性支座传递到SCR钢构架的Q235支撑梁上。该反应器催化剂按“2＋1”模式布置，初装两层，一层备用，催化剂的型式为蜂窝式催化剂。反应器进口烟道处设置了优化流场及降低烟气阻力的导流板。器内采用了各种不易积灰的型式加强板及支架，设置了催化剂安装门和检修人孔门。

2 SCR反应器施工

2.1 SCR反应器工厂制造

反应器本体采用整体支撑方式。反应器钢结构宜在工厂分段加工，现场拼接。如有条件应尽可能在工厂预制，保证焊缝质量并做相应检测，制作运输支撑工装。

反应器外壳板材钢板主要承担围挡作用，承载作用可以忽略，壁厚只需要满足设计文件及《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》即可，验收参照图纸及技术协议的要求即可。反应器结构型钢按照GB/T 11263要求验收。

图1-1 SCR反应器结构示意图

下料前应检查实物标识是否与质保书一致，材质、规格、外观质量是否满足图纸与技术文件要求。特别应注意检查钢材是否变形，变形矫正不应留下超标的损伤。

坡口加工一定要按图纸及焊接工艺执行，如坡口有缺陷，必须清除。

反应器的焊接及检测应满足设计文件和GB 50205-2012要求。反应器内与承重梁及支撑柱对接焊缝质量等级为一级，进行100%射线探伤，II及合格；当射线检测不能实现时采用超声波检测，II及合格；反应器壁板纵横焊缝做煤油渗透检测，无渗透为合格。

反应器有效高度检查，反应器有效高度是根据催化剂模块高度、模块层数、层间净高、吹灰装置、烟气整流格珊、催化剂备用层高度等因素综合考虑确定的，只有保证有效高度，才能保证最佳的脱硝效率。

反应器入口导流板长度、板夹角及间距检查，确保烟气的流场均匀分布。反应器出口应设收缩段，其倾斜角度能避免该处积灰。

反应器中段壳体截面尺寸检查，以确保催化剂的顺利安装、NOX/NH3混合效果、烟气速度均匀分布等。

反应器壳体与加强型钢连接结构检查，避免不合理的刚性连接结构产生巨大的温差应力。重点检查承担反应器及附属设备自重、烟气压力等各种载荷的型钢加强筋。

反应器内部支撑梁检查，由于内部支撑梁承载着质量较大的催化剂模块，其质量需要重点关注。内支撑梁加工成型后应平台上进行翘曲变形检查。

反应器柱系检查，反应器的柱系支撑着整个反应器的结构，是重点检查的部件，其中立柱支撑点的焊接需要重点关注，避免局部应力过大及应力不连续现象的产生。设置在催化剂上方的整流装置，保证烟气流场满足催化剂入口要求。

在反应器侧壁设置催化剂安装门和检修人孔门。

反应器内催化剂的支架可兼作催化剂安装时的滑行导轨，也可采用专用小车或其他方式装填或更换催化剂。

反应器本体外周设平台作为人行通道，平台宜采用格栅形式，平台根据需要考虑装填或更换催化剂时荷载。

2.2 SCR反应器现场安装

反应器吊装前首先应对部件进行检查，核实是否存在折弯、变形、漏焊及油漆脱落等问题。所有问题应在吊装前处理完毕。

反应器墙板拼装时应按照厂家拼装示意图执行，拼装时应首先确定平台拼装定位基准线，保证主要外形尺寸、对角线尺寸、平直度等符合图纸要求，合理安排施焊顺序，预防变形。

反应器结构单元依次安装过程中要严格控制偏差，保证累积偏差不超标。

支撑梁检查：标高±3mm允差，中心线位置对角线检查±10mm允差，水平度不超过3mm允差，各层支撑梁垂直间距±2mm允差，水平间距±5mm允差。

轨道安装检查：标高±3mm允差，位置不超过3mm允差。

针对催化剂的安装检查：模块之间的底部密封和模块与支撑之间、模块之间顶部的密封和模块与器壁应进行密封光线检查。顶部密封板坡度不小于45°，以防积灰。高度允差10mm以内，水平允差15mm以内。

催化剂的安装应保证烟气不出现跑漏现象，即绕开催化剂，直接由出口烟道排出。

3 结语

根据SCR反应器结构特点，提出相应的质量控制要点对工厂预制和现场安装过程进行监督检查，将有力的保障施工质量，为脱硝反应的顺利进行创造条件，保障整个烟气脱硝工程达到既定目标。

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黄佩琴，中国石化上海高桥石油化工有限公司。