❶ 锅炉烟气如何脱硝
一、脱硝工艺简述
1、
脱硝工艺介绍
氮氧化物(NOx)是在燃烧工艺过程中由于氮的氧化而产生的气体,它不仅刺激人的呼吸系统,损害动植物,破坏臭氧层,而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一
。世界各地对NOx的排放限制要求都趋于严格,而火电厂、垃圾焚烧厂和水泥厂等作为NOx气体排放的最主要来源,其减排更是受到格外的重视。
目前全世界降低电厂锅炉NOX排放行之有效的主要方法大致可分为以下四种:
(1)低氮燃烧技术,即在燃烧过程中控制氮氧化物的生成,主要适用于大型燃煤锅炉等;低NOX燃烧技术只能降低
NOX 排放值的30~50%,要进一步降低NOX 的排放, 必须采用烟气脱硝技术。
(2)选择性催化还原技术(SCR, Selective
Catalytic
Rection),主要用于大型燃煤锅炉,是目前我国烟气脱硝技术中应用最多的;
(3)选择性非催化还原技术(SNCR,Selective
Non-Catalytic
Rection),主要用于垃圾焚烧厂等中、小型锅炉,技术成熟,但其效率低于SCR法;投资小,建设周期短。
(4)选择性催化还原技术(SCR)+选择性非催化还原技术(SNCR),主要用于大型燃煤锅炉低NOx排放和场地受限情况,也比较适合于旧锅炉改造项目。
信成公司将采用选择性非催化还原法(SNCR)技术来降低电厂锅炉NOx排放。为此,将电厂SNCR脱硝法介绍如下:
2、选择性非催化还原法(SNCR)技术介绍
1)
SNCR脱硝简述
SNCR 脱硝技术是一种较为成熟的商业性 NOx控制处理技术。SNCR 脱硝方法主要是将还原剂在850~1150 ℃ 温度区域喷入含
NOx 的燃烧产物中, 发生还原反应脱除 NOx , 生成氮气和水。SNCR 脱硝在实验室试验中可达到 90%以上的 NOx脱除率。在大型锅炉应用上,
短期示范期间能达到75%的脱硝效率。SNCR 脱硝技术是 20世纪 70 年代中期在日本的一些燃油、燃气电厂开始应用的, 80
年代末欧盟国家一些燃煤电厂也开始了SNCR 脱硝技术的工业应用, 美国 90 年代初开始应用 SNCR 脱硝技术, 目前世界上燃煤电厂SNCR
脱硝工艺的总装机容量在 2GW 以上。
本工程SNCR 脱硝系统选用的脱硝剂是氨水。将氨水稀释成一定比例的稀氨水, 用输送泵送至炉前喷枪。
2)
SNCR工作原理
选择性非催化还原(SNCR)脱硝工艺是将含有 NHx 基的还原剂(如氨气、
氨水或者尿素等)喷入炉膛温度为850℃-1150℃的区域,还原剂通过安装在屏式过热器区域的喷枪喷入,该还原剂迅速热分解成 NH3和其它副产物,随后 NH3
与烟气中的 NOx 进行 SNCR 反应而生成
N2和H2O。
3)SNCR系统组成
本方案采用典型的SNCR脱硝工艺,其系统主要由本系统主要包括:卸氨模块(还原剂制备模块)、还原剂储存模块、浓度调整(稀释)模块、计量分配模块、喷射模块以及SNCR控制模块等六部分组成。
4)SNCR工艺流程
SNCR的典型工艺流程为:还原剂—>锅炉/窑炉(反应器)—>除尘脱硫装置—>引风机—>烟囱。还原剂以氨水(尿素溶液)为主,20%氨水溶液(或尿素需增加制备模块制成尿素溶液)经输送化工泵送至静态混合器,与稀释水模块送过来的软化水进行定量的混合配比,通过计量分配装置精确分配到每个喷枪,然后经过喷枪喷入炉膛,实现脱硝反应。如下图所示:
3 SNCR工艺的经济性分析
SNCR工艺以锅炉炉膛为反应器,可通过对锅炉外围的改造来实现对烟气的脱硝,工程建设周期短,其投资成本和运行成本与其它脱硝技术相比都是比较低的,因此非常适合对现有锅炉进行改造,特别适合于中小型锅炉的脱硝改造。一方面在较低投资条件下有效提高了脱硝的效率,另一方面,也很好的控制了氨逃逸,为国家环保事业做出了贡献。
4、氨水泄漏等安全防护措施
4.1浓氨水对人体的危害及防范措施和处理
氨水对人体的侵入途径为吸入和食入,吸入后对鼻、喉和肺有刺激性引起咳嗽、气短和哮喘等;可因喉头水肿而窒息死亡;可发生肺水肿,引起死亡。氨水溅入眼内,如不采取急救措施,可造成角膜溃疡、穿孔,并进一步引起眼内炎症,最终导致眼球萎缩失明。皮肤接触可致灼伤。慢性影响,反复低浓度接触,可引起支气管炎。皮肤反复接触,可致皮炎,表现为皮肤干燥、痒、发红。
防护措施:呼吸系统防护,可能接触其蒸气时,应该佩戴防毒面具;紧急事态抢救或逃生时,建议佩戴自给式呼吸器。眼睛防护,戴化学安全防护眼睛。穿防护服,戴防化学品手套。工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后,淋浴更衣,保持良好的卫生习惯。
一旦氨水沾污皮肤,先用清水或2%的食醋液冲洗,至少15分钟。若有灼伤,就医治疗。若皮肤局部出现红肿、水泡,可用2%食醋液冲洗。如果眼睛接触,立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15 分钟。或用3%硼酸溶液冲洗,立即就医。如果吸入,迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸畅通。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时,立即进行人工呼吸,就医。若鼻粘膜受到强烈的刺激,可滴入1%的麻黄素溶液,重者应吸入糜蛋白酶。误服者立即漱口,口服稀释的醋或柠檬汁,就医。
4.2、泄漏应急处理
泄漏量较大,应停运脱硝系统。疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,在明显处张贴通告,告知其他人本区域有氨泄漏。建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,在确保安全情况下堵漏。用大量水冲洗,经稀释的氨水放入废水系统。用沙土、石头或其它惰性材料吸收,然后以少量加入大量水中,调节至中性,再放入废水系统。如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。应采用便携式氨检测器,检查并确认空气中的氨浓度低于20ppm。
4.3、氨区管理要求
a、氨区周围墙完整,并挂有“严禁烟火”等明显的警告标示牌。氨区内要保持清洁,不准储存其它易燃品和堆放杂物,不准搭建临时建筑。
b、氨区周围消防通道要保持畅通。禁止任何车辆进入氨区。
c、氨区必须配备足够数量的灭火器,氨罐喷淋系统要定期进行检查试验。灭火器要定期进行检验,发现失效要及时更换。
d、在氨区进行作业的人员必须持有上岗证,应充分掌握氨区系统设备并了解氨气的性质和有关的防火、防爆规定,向作业人员提供安全防护装置(防护手套、护目镜、能过滤氨的面罩、防护服等)并定期维护。
e、在现场应备有洗眼、快速冲洗装置。
f、氨区卸氨时要有专人就地检查,发现跑、冒、漏立即进行处理。严禁在雷雨天和附近地区发生火警时进行卸氨工作。
❷ 哪些情况必须办理热力机械工作票
1、根据查询中国工业网显示,凡在热力、机械和热控设备、系统上进行安装、检修、维护或试验的工作,需要对设备采取安全措施的或需要运行人员在运行方式、操作调整上采取保障人身、设备运行安全措施的,必须填用热力机械工作票或外包热力机械工作票。
2、在电气设备上工作,并需运行值班人员对设备采取措施的或在运行方式、操作调整上采取保障人身、设备运行安全措施的,必须填用电气工作票或外包电气工作票。
3、进入升压站、燃油泵房、氨区、液氨中转站、制氢站、油系统、氢系统、液氨系统进行检修、消缺的工作必须办理工作票。
❸ 火力发电厂脱硝氨区水喷淋系统探讨
近年随着国家环保标准不断的提高,火力发电厂烟气脱硝工程在电力行业内大批量、集中展开。液氨作为火力发电厂脱硝系统的还原剂,被广泛使用。对火力发电企业在安全管理、运行管理、设备管理等方面,带来了新的挑战。依据现行国家设计规程、规范,结合氨区自身特点进行探讨,重点讨论水喷淋系统在氨区防泄漏、防扩散方面的设计模式和设计理念,促进氨区水喷淋系统设计模式的开发。
1氨的特性
氨是一种无色气体,有强烈的刺激性气味,分子量17.03,标准状况下密度0.7081kg/m3,沸点为-33.35℃,自燃点651.11℃,与空气混合爆炸极限15.7%~27.4%(最易引燃浓度17%),最小点火能量680mJ。按火灾危险性分类规定,液氨属乙A类可燃液体。
氨具有挥发性、毒性和强碱性(pH在10左右),对眼、呼吸道粘膜有强烈刺激和腐蚀作用,可导致人体呼吸困难、昏迷、休克甚至死亡,其短时间接触容许浓度30mg/m3,半致死浓度1390mg/m3,即刻致死浓度3500mg/m3。氨极易溶于水,常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨(氨水饱和浓度34%)。
2液氨危险性
液氨,又称为无水氨,是一种无色液体,有强烈刺激性气味。为运输及储存便利,通常将氨气通过加压或冷却成液氨。液氨20℃时密度为610.26kg/m3,加压液氨气化时体积会膨胀850倍,并大量吸热,使周围物质的温度急剧下降。液氨气化后与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。低浓度氨对粘膜有刺激作用,高浓度可造成组织溶解坏死。液氨或高浓度氨可致眼灼伤;液氨可致皮肤灼伤[1]。
根据化学品分类等规范系列标准,液氨属于易燃气体,类别2;压力下气体,液化气体;急性毒性-吸入,类别3;皮肤腐蚀/刺激,类别1B;严重眼损伤/眼刺激,类别1;危害水生环境-急性危害,类别1。
3液氨事故案例及分析
3.1事故案例(表1)
3.2事故案例分析
以上液氨发生泄漏事故为不完全统计,本文对液氨泄漏事故做定性分析。一是液氨泄露事故如果得不到有效控制和防护,通常会造成人员死亡,并且易造成较大事故。二是吉林宝源丰禽业有限公司的特别重大事故,由火灾导致液氨设备和管道高温发生物理爆炸,液氨发生爆喷性泄漏,在封闭厂房内发生气化和参与燃烧。三是从以上液氨泄漏事故分析,储存液氨设备发生泄漏较少,液氨泄漏多发生在输氨、用氨的设备和管道。
4液氨储存系统水喷淋系统模式
根据液氨泄漏事故的定性分析,氨中毒是导致人员伤亡的主要原因,其次是火灾和爆炸,泄漏点多为法兰、阀门等连接点的泄漏。火力发电厂脱硝工程液氨系统应重点防止液氨泄漏和液氨泄漏后的防护。
火力发电厂液氨储存多使用压力式液氨储罐,目前国内与液氨有关的设计规范、管理标准主要在液氨泄漏后防火防爆的角度考虑防范措施,水喷淋系统的设计强度是针对防火防爆进行设置,未考虑水对氨的吸收作用。
氨极易溶于水,常温常压下1体积水可溶解约700倍体积氨(氨水饱和浓度34%),因此水可以作为液氨泄漏后有效的吸收剂和保护剂。因此火力发电厂液氨储存系统水喷淋系统的给水强度,需从吸收和防止扩散角度考虑进行设计,而并非仅考虑防火防爆的需要。
5液氨储存系统水喷淋系统给水强度探讨
根据《石油化工企业设计防火规范》8.10.13要求,消防喷淋供给强度不小于6L/min˙m2;《水喷雾灭火系统设计规范》表3.1.2中防护冷却时乙类储存设施供给强度为6L/min˙m2,闪点高于120度的液体火灾供给强度为13L/min˙m2。《水喷雾灭火系统设计规范》条文解释说明:6L/(min˙m2)供给强度是接近控制壁温,防止储罐壁强度下降的临界值,10L/(min˙m2)供给强度可获得露天有风条件下保护储罐干壁的满意效果。考虑到液氨储罐同时设置单独的冷却喷淋系统,可在发生泄漏时同时开启,能有效保障对于事故状况下泄漏氨气的吸收。综上考虑,液氨储罐消防喷淋系统供给强度应不小于9L/min˙m2。
本文调查统计了中国大唐集团公司下属火力发电企业液氨储罐的数据,储罐本体最大开孔孔径为80mm。按DN80管道5mm法兰间隙半周泄漏计算,20℃情况下液氨的最大泄漏速度为0.93t/min。氨水饱和浓度为34%,完全吸收情况下所需水流量约为2.0m3/min。按吸收效率为50%计,消防喷淋吸收水流量应不小于4m3/min。根据储罐容积大小、喷嘴的布置及吸收效率,确定不同容积储罐的消防喷淋水流量[2]。
6液氨储存区域水喷淋系统设计建议
火力发电厂液氨储存区域水喷淋系统,应统筹考虑液氨储罐防火防爆防泄漏和冷却降温的需求,多水源多系统进行设计,提供以下建议供参考。
①每个液氨储罐的冷却喷淋系统应单独设置,水源为工业水,喷淋强度不小于4.5L/m2˙min,以满足液氨储罐夏季高温时的降温需要,并可作为液氨泄漏的备用喷淋系统。
②液氨储存区域消防喷淋水应取自高压消防水系统,室外消火栓用水应取自低压消防水系统。当电厂消防给水系统为共用一套管路时,消防喷淋系统与室外消火栓用水应分别从全厂消防水母管接入,且其分支母管均应设置为带有隔离阀门分段的环型管路。
③氨区消防喷淋系统应采用水喷淋方式,喷头应采用实心锥型开式喷嘴,严禁采用管道开孔方式,喷淋系统的喷淋管道宜布置为环型布置。
7结语
火力发电企业作为国家重要经济命脉,担负着重要的社会责任,构建节能环保、安全稳定生产的环境是所有企业的需要。我们只有深刻认识火力发电厂液氨储存系统泄漏的危险性和危害性,依靠真实的数据,制定科学的防控策略,才能真正做到安全生产,防患于未然。
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❹ 氨区泄露一般应遵循哪些急救措施
一、氨区泄漏急救措施
氨区泄漏的应急处理原则是"救人第一、救物第二","防止扩散第一、减少损失第二"。氨区安全管理预防的重点是防泄漏和防爆。当发生事故时,处理决策的依据是氨监测器检测的氨的含量。根据氨泄漏量的大小采取正确的处理措施。
1、氨轻微泄漏
(1)做好个人防护,关闭有关阀门,防止氨气继续外漏;
(2)迅速抢救被困和受害人员,并向相关领导进行报告;
(3)根据危及范围做好标志,封锁现场,组织维修人员进行抢修,将氨泄漏程度减至最低。
2、大量氨气外泄
(1)应急救援指挥领导小组立即采取救援行动,设置救援行动区域。
(2)应急救援行动组投入抢险救援,迅速组织泄漏污染区人员至上风处,严禁无关人员出入。应急处理人员应佩带自给正压式呼吸器,穿防静电工作服,尽可能切断泄漏源。
(3)若发生火灾、爆炸事故,首先向"119"、"110"报警,然后立即采取局部或全部断电措施,组织人员进行扑救,以防止事故进一步扩大。如有人员伤亡时,应立即抢救伤员,同时向"120"求救。
(4)根据风向,预测氨气的波及范围,指挥群众进行防护并组织撤离,重点保护人群安全和健康。
(5)做好事故现场保护、警戒和事故处理工作。
(6)消防人员必须穿全身防火防毒服,从上风向灭火以切断气源。
二、人员急救措施
(1)皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用2%硼酸液或大量清水彻底冲洗,并立即就医。
(2)眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗眼睛至少15 min,并立即就医。
(3)吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅。如呼吸困难,进行输氧;如呼吸停止,立即进行人工呼吸,并迅速就医。