從調試、運行的角度，系統(tǒng)分析了火電廠脫硝系統(tǒng)有保障方面存在的不足，對主要的有保障控制點，從設計選型、質量監(jiān)管、施工安裝及人員培訓等環(huán)節(jié)提出建議，以保證人員人身有保障，提高脫硝系統(tǒng)有保障性。

　　1 概述

　　煤燃燒所釋放出廢氣中的氮氧化物，是造成大氣污染的主要污染源之一。氮氧化物會引起嚴重的環(huán)境問題并危害人體健康，對于火電廠煙氣中氮氧化物的治理是國家“十二五”規(guī)劃的重要內容。

　　寧夏京能寧東發(fā)電有限責任公司一期2×660MW機組煙氣脫硝項目(以下簡稱本項目)采用目前技術成熟、具有較高脫硝效率及廣泛應用的選擇性催化還原法(SCR)，采用“高飛灰”布置，即SCR反應器布置在省煤器和空預器之間，還原劑為液氨。不設置脫硝系統(tǒng)煙氣旁路和省煤器高溫旁路。其原理為：SCR技術是還原劑(NH3、尿素)在催化劑作用下，選擇性地與NOx反應生成N2和H2O，而不是被O2所氧化，故稱為“選擇性”。主要反應如下：

　　NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

　　4NO +4NH3+O2→4N2+6H2O

　　而氨在常溫、常壓下是無色、使呼吸阻塞樣的刺激味氣體，通常5 ppm-10 ppm即可聞到臭氣。常溫、加壓下呈液態(tài)，對銅、銅合金等有強烈的腐蝕性，氨按一定的比例(15%-26%)在與空氣混合下， 遇火源即刻爆炸。所以應加強對脫硝系統(tǒng)的有保障管理，絕不能掉以輕心。

　　2 脫硝系統(tǒng)的組成

　　2.1 液氨儲存、制備系統(tǒng)

　　液氨儲存、制備系統(tǒng)包括氨卸料壓縮機、液氨儲罐、液氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖槽、氨氣稀釋槽、廢水泵等。

　　2.2 SCR系統(tǒng)

　　本項目SCR系統(tǒng)主要包含煙道、稀釋風機、氨/空氣混合器、氨稀釋及噴射系統(tǒng)、反應器(含板式催化劑)、吹灰系統(tǒng)。

　　2.3 SCR工藝原理

　　液氨從液氨槽車由卸料壓縮機送入液氨儲罐，再經過液氨蒸發(fā)器蒸發(fā)為氨氣后通過氨緩沖槽和輸送管道進入爐后脫硝反應區(qū)，與煙氣、空氣均勻混合，通過整流裝置，流經催化劑層，在催化劑的作用下，氨氣和煙氣中的NOx反應生成氮氣和水， 后通過SCR出口煙道進入空預器。

　　3 主要有保障控制點及建議

　　3.1 液氨儲存

　　本項目液氨儲存量可供兩臺機組煙氣脫硝7天用量， 高可存儲140t液氨，遠遠高于國家關于重大危險源的相關規(guī)定。建議如下：

　　1)液氨儲存區(qū)安裝的有保障噴淋系統(tǒng)，應具備預防事故發(fā)生和緊急應對事故的雙重功效。一般有保障噴淋系統(tǒng)由儲罐的壓力、溫度及氨氣泄漏量來觸發(fā)，設置的觸發(fā)點為：壓力1.5 MPa、溫度40℃、氨氣泄漏量40 ppm，較低的觸發(fā)點可以有效抑制異常演變?yōu)槭鹿省?/span>

　　2)由儲罐導出的 一道閥門應該非?？煽?。這需要在閥門選型、閥門質量監(jiān)管、閥門安裝等環(huán)節(jié)引起高度重視。此類閥門應選擇密閉性可靠的液氨專用球形閥，并適當提高承壓等級，在閥門出廠前要進行嚴格的質量監(jiān)管， 重要的是安裝前在現(xiàn)場對閥門嚴密性進行檢測同時必須將管道內的焊渣、灰塵、鐵屑等雜質清理干凈。本建議也適應于液氨儲罐上的其它所有閥門。

　　3)儲罐導出的 一道閥門事故狀態(tài)(例如發(fā)生泄漏)時，應有有效的應急反應設備，可以將泄漏閥門出口有保障封閉。

　　4)兩個液氨儲罐之間應能夠實現(xiàn)快速倒罐或者快速裝車(建議經由卸料壓縮機完成)，以防在重大泄漏事故發(fā)生時有效減小泄漏量。

　　5)對氨區(qū)操作人員進行必要的有保障培訓，讓每位操作人員具有強烈的有保障意識，杜絕違章操作，其中對廠級消防隊的事故應急處理培訓非常必要。

　　3.2 液氨卸料

　　本項目的液氨卸料系統(tǒng)由卸料壓縮機和卸料管道及相關閥門組成。氨區(qū)的卸料過程是一個風險相對較高的過程，其有保障需要得到足夠的重視和保障。建議如下：

　　1)液氨卸料平臺也應被有保障噴淋系統(tǒng)覆蓋，當卸料區(qū)氨的泄漏量超過40 ppm時應啟動噴淋，同時自動停止卸料壓縮機。

　　2)該系統(tǒng)閥門在出廠前要進行嚴格的質量監(jiān)管，安裝前在現(xiàn)場對閥門嚴密性進行檢測同時必須將管道內的焊渣、灰塵、鐵屑等雜質清理干凈。

　　3)卸料平臺必須安裝萬向充裝系統(tǒng)，以保證卸料時的有保障。

　　4)卸料前對卸料的人員必須進行嚴格的操作培訓，進行模擬操作演練，確保卸料萬無一失。

　　3.3 液氨的蒸發(fā)及氨氣供應

　　本項目的液氨蒸發(fā)及供應系統(tǒng)由液氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖槽和相關閥門組成。

　　3.4 氨氣稀釋與噴射

　　本項目的氨氣稀釋與噴射系統(tǒng)由稀釋風機、氨/空氣混合器、噴氨格柵、氨流量調節(jié)閥、氮氧化物CEMS系統(tǒng)及相關閥門組成。建議如下：

　　1)稀釋風機選型應保證氨氣稀釋濃度小于5%，同時要適當增加裕量，保證氨空混合氣體能夠噴入煙道中。依據本項目實際的情況，風機的壓頭、風量應比實際理論計算裕量30%，方可滿足要求。

　　2)噴氨格柵具有眾多的噴頭，由于其結構特殊，極易發(fā)生堵塞。在噴氨格柵的制作及施工過程中，要嚴格防止焊渣等雜質進入管道內部，并為每一支噴氨格柵支管設置吹掃用氣。

　　3)氮氧化物CEMS小間應該與外界隔離，且必須設置空調，防暑防凍，以保證設備的正常運行。

　　3.5 SCR反應區(qū)

　　本項目SCR反應區(qū)由反應器、催化劑、出入口煙道、整流設備、聲波吹灰器等組成。建議如下：

　　1)在催化劑安裝之前，應該對SCR反應系統(tǒng)內部的噴氨格柵及噴嘴、導流板、整流裝置、靜態(tài)混合器等進行檢查，確保設備安裝正確，符合設計要求。

　　2)嚴格依據催化劑的運維手冊進行操作，在鍋爐點火、運行、停機期間保證催化劑的有保障。

　　3)在機組停運，需要進入反應器內部檢修時，必須佩戴人身防護設備，避免因催化劑、積灰引起人身危害。同時停運聲波吹灰器，并切斷雜用氣，防止聽力損害。

　　3.6 其它建議

　　1)本項目所有介質為氨的管道，必須依照《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》進行完水壓試驗后，再進行氣密性試驗。

　　2)本系統(tǒng)所有設備禁止銅質材料，在儀表、閥門等安裝前，需要認真檢查其墊片等相關配件。

　　3)本脫硝系統(tǒng)通訊設備必須防爆。
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