脱硝氨站工艺介绍

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1、第十一讲 脱硝氨站工艺介绍1.1、脱硝技术主要采用选择性催化还原烟气脱硝（SCR）工艺，SCR烟气脱硝 系统采用高灰段布置方式，即SCR反应器布置在锅炉省煤器出口和空气预热器之 间，脱销装置处理100%烟气量，在锅炉正常负荷范围内烟气脱硝效率均不低于 80%，反应器出口 NOx浓度不大于100mg/Nm3。SCR脱硝技术 是指在催化剂作用下，还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物 反应生成无害的氮气和水，从而去除烟气中的N Ox。选择性是指还原剂NH3和烟 气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。脱硝的化学反应原理：4NO + 4NH +O 4N+6H032226NO + 8NH +O

2、 7N+12HO23222详细的反应步骤如下：1）NH3随着烟气转移并被吸附在催化剂表面；2）烟气中的NO或NO扩散，与吸附在催化剂表面上的NH反应，生成气态产物（氮23气和水蒸汽）扩散回烟气中；3）烟气中的氧气扩散到催化剂，令催化剂活性中心再生。除了上面提及的主要反应外，在催化剂活性中心同样会发生SO氧化成SO3的反应。1.2、两台机组的氨站共用一个液氨储存及制备区域，液氨储存能力为2X70m3 ; 气氨蒸发能力为2X440kg/ho贮存期考虑7天。1.3、氨站由汽车装卸区（包括氨压缩机）、液氨储罐区及液氨蒸发系统组成。 液氨储运采用槽车运入、加压常温储存；气氨及氨水采用管道输送出方式。本工

3、 程总平面布置主要内容有：液氨储存区、液氨蒸发区、液氨卸车区和氨区电控室。1.4、氨站设生活给水系统、工业给水系统和消防水系统。生活水供给控制室 部分的卫生间用水设施和在氨区的液氨泵附近设有的一台事故洗眼器。氨站工业 水主要用于氨气稀释罐的稀释用水和氨罐的喷淋降温用水。氨气稀释罐采用工业 水来吸收稀释各设备的安全阀排放的氨气， 使稀释罐顶通风管出口的最大氨浓 度小于2ppm，以避免氨气味的发散。氨罐喷淋降温用水，用于当氨罐的表面温 度高于设计的允许温度时，通过喷淋管和喷头向氨罐表面喷水降温。设计喷淋水 量为12m3/h, 2个储罐的合计用水量为24m3/h.氨罐降温喷淋水的控制阀门采用 电动阀

4、，与氨罐的温度报警系统连锁，可自动开启和人工开启。氨罐区、液氨蒸 发器、卸氨压缩机区域设地坪冲洗水龙头。1.5、氨区属爆炸危险区域。2 热工自动化水平和控制方式2.1脱硝系统氨区采用PLC控制系统设一台操作员站用于卸氨等操作。2.2脱硝系统氨区的热工检测系统由PLC控制系统中的数据采集及处理系统（DCS）来完成。其基本功能包括：数据采集、数据处理、屏幕显示、参数越限 报警、事件顺序记录、事故追忆记录、操作员记录、性能与效率计算、打印制表、 屏幕拷贝、历史数据存储和检索等。该系统监测的主要参数有：工况及工艺系统的运行参数；主要阀门的启闭状态及调节阀门的开度；电源及其它必要条件的供给状态；主要的电

5、气参数等。2.3模拟量控制系统（MCS）蒸发槽出口压力控制回路，缓冲罐压力控制回路。2.4顺序控制系统 （SCS）联锁保护和启停控制以及一些主要阀门的开闭控制由PLC中的顺序控制 系统（SCS）来完成，实现功能组或子组级的控制。脱硝系统氨区SCS子组级的 控制范围 如下：液氨贮存系统、液氨蒸发系统、氨水制备系统等子组。2.5 氨区设置火灾报警区域盘，区域盘及以下模块箱、就地探测装置等均由氨区 负责，硬件与主厂火灾报警系统保持一致，氨区火灾报警通过区域盘接入主厂火 灾报警系统，分界点在主厂火灾报警系统监控盘处。2.6分析仪表氨区系统设置氨泄漏监测仪共5套，输出420mA信号至PLC系统3 工艺流

6、程：液氨由液氨槽车送来，利用液氨槽车自身压力及氨卸料压缩机增压的方式将 液氨由槽车输入至液氨储罐内贮存，并利用液氨储罐与液氨蒸发器之间的压差或 运行液氨泵，将液氨储罐中的液氨输送到液氨蒸发器内蒸发为气氨，并通过气氨 缓冲罐来稳定其压力后，氨气经管道送至SCR脱硝系统使用。液氨储槽及气氨蒸 发系统紧急排放的气氨则排入氨气稀释槽中，经水吸收后排入废水池，再经由废 水泵送至主厂废水处理系统处理。4、氨区主要设备规格4.1 液氨储罐数量：2台容积：70m3规格： 3.0x9.0m设计温度：50 C设计压力：2.16MPa安全门整定压力19.9Mpa主要受压元件材料： 16MnDR4.2 氨气缓冲罐数量

7、：2台容积： 3m3规格： 1200x2770mm设计温度： 50C 设计压力： 2.16 MPa材料： Q345R氨气缓冲罐的目的是为了稳定氨气供应，避免脱硝反应受氨气蒸发器操作不稳定 影响。氨气缓冲罐上除设有压力表及温度计外，还设有安全阀以保护设备。4.3 氨气稀释罐容积： 6m3规格： 1800x2600设计温度： 50C设计压力：常压材料：Q235氨气稀释罐储水容积6m3。本系统紧急时由罐顶连续供水，以大量水来吸收 安全阀排放的氨气，并定期把含氨废水排至废水池。4.4 废水池容积： 18.8m3规格：2.5mx2.5mx3m废水池的设计为储水容量18.8m3的水池，以容纳由设备排放的废

8、水。废水 池配有高低液位开关，当液位过高时启动废水泵，泵送废水至废水处理车间；当 液位过低时，则关停废水泵。4.5 卸料压缩机数量： 2台型号： ZW-1.1/16-24设计流量： 1.1m3/min 排气压力：W2.4MPa电机功率： 18.5KW 液氨卸料压缩机为往复式压缩机，液氨卸料压缩机抽取液氨储罐中氨气，经 压缩后将罐车之液氨推挤入液氨罐中。4.6 液氨蒸发器（立式水浴加热式）数量：2台设计蒸发能力： 440kg/h规格： 1600x2500设计温度：气氨20-40C，水浴温度802.5C 设计压力：气氨 0.14-1.6MPa材料：壳体：Q235-B内筒：304L4.7 液氨泵数量

9、： 2台型号： YAB2-5设计流量： 2m3/h电机功率： 1.5KW4.8 废水泵（自吸泵）数量： 2台型号： Y112M-2 设计流量： 20 m3/h 扬程： H=40m 电机功率： 7.5KW5、 氨区系统运行操作5.1 整套系统启动步序整套启动分二个步骤进行： 第一步骤：卸氨第二步骤：液氨蒸发系统的投运要求：各设备、系统运行稳定，运行参数达到设计要求5.2 卸氨操作 卸氨的原理：利用卸料压缩机提高槽车内的压力，使槽车内压力高于储罐压力， 利用压差将槽车内液氨压入储罐。控制目标：将汽车运入的液氨安全、平稳地卸入液氨储罐中备用。 相关参数：液氨入口管线上的压力，气氨管线上的压力，液氨储

10、罐顶部压力、 温度，压缩机入口压力、出口压力，压缩机入口温度、出口温度。5.2.1 确认系统达到卸氨要求5.2.1.1检查卸氨所需的各种工具准备齐全:确认卸氨所需扳手，“F”扳手到位; 确认卸氨所需防护器具到位;手持氨泄漏检测仪，防毒面罩，防化服，正压 式空气呼吸器到位。5. 2. 1. 2确认通讯设备完好备用5.2.1.3确认装载液氨的罐车已安全停放在水平位置，车辆已完全熄火、手刹锁 定。设置安全隔离措施，安装接地线。5.2.1.4 检查落实仪表电气符合卸氨要求：确认液氨储存系统的热控及现场仪表 都已正常投用；确认氨泄漏仪和喷淋装置已投入使用。5.2.1.5安全设施检查完好： 确认系统安全阀

11、都已正确投用；确认消防器材完 好备用，消防设施已正常投用；5.2.1.6 确认公用工程系统已正常投用：工业风、仪表风、氮气、工艺水正确投 用确认气氨稀释系统投用完毕 确认气氨稀释罐内已充满水 6）检查系统流程是否符合工艺要求5.2.2 卸氨前确认以下阀门状态利用 1#卸氨压缩机将液氨从槽车卸车到 1#液氨储罐表1 卸载前关闭以下阀门阀门所属于管道氨卸载系统氮气吹扫阀管道2#卸氨压缩机气氨进口管2#卸氨压缩机气氨出口管气氨至储存罐母管切断阀1#氨罐至卸料压缩机旁路管道槽车来液氨母管排放阀气氨至槽车管氮气吹扫排放阀氨储存系统液氨储罐气氨出口管道液氨储罐出口管道排污管道表 2 卸载前开启以下阀门阀门

12、所属于管道氨卸载系统1#压缩机入口管道1#压缩机出口管道所有仪表隔离阀1#压缩机四通阀处于卸车状态氨储存系统气氨出口管道液氨入口管道安全阀排放管道所有仪表隔离阀稀释系统所有仪表隔离阀5.2.3 开始卸氨如果是首次卸氨需用氮气置换系统。5.2.3.1 以上阀门处于确认状态后，动作装卸臂使得卸载臂的气相接口与槽车气 相连同，卸载臂的液相接口和槽车液相连同。5.2.3.2 打开液氨储罐上液相管道上的所有手动截止阀。5.2.3.3 联系值班室开储罐液相侧电动截止阀，摇臂手动阀门，慢慢开启槽车液氨 出口门，由于液氨储罐中压力低于槽车压力，因此在两者压力差的作用下，液氨 将自动从槽车流到液氨储罐中，当槽车

13、压力和液氨储罐压力一致时，液氨将停止 自流，此时就需要开启压缩机。5.2.3.4打开液氨储罐上气相出口管道上的手动截止阀, 打开气相槽车侧手动阀 门。5.2.3.5确认四通阀的通道处于将液氨从槽车卸至储罐的方向，先开空压机出口 阀，再开空压机入口阀。5.2.3.6按下卸料压缩机A启动按钮，启动压缩机。（如启动30秒后无油压，应立 即停机进行处理）5.2.3.7当空压机运行正常时，联系值班室开启液氨储罐气相管路电动截止阀的 按钮，同时打开摇臂手动门，打开槽车气相门开始卸车。 启动卸氨压缩机，氨 气将被压缩机从液氨储罐顶部抽出压缩后注入槽车顶部，此时槽车顶部氨气压力 高于液氨储罐顶部的氨气压力，液

14、氨在压力差的作用下，从槽车流向液氨储罐。5.2.3.8 当槽车中液氨被完全注入液氨储罐中后，停止卸氨压缩机，同时关闭槽车 出液阀和进气阀，关闭摇臂截止阀，然后关闭液氨储罐上液氨进口电动截止阀和 手动截止阀，关闭储罐气相管电动门和手动截止阀，关闭槽车侧气相侧截止阀阀 门，关闭空压机入口阀后关闭空压机出口阀，给空压机进行排污。5.2.3.9 如果卸氨过程中氨储罐液位达到设定值 2.7 米，电动门将自动关闭，停止 空压机，自动停止卸氨。3.2.3.10 可以通过以下其中之一的方法判断液氨流动情况：a）槽车和储罐压力差，b）通过观察槽车和贮罐的液位变化情况，c）通过 查看压缩机电机电流或听压缩机声音。

15、5.2.3.11 当槽车中液氨完全被压入液氨储罐中后，此时槽车中的压力可能仍然处 于高压状态，如果需要回收槽车中的气氨，即将槽车中的气氨通过卸氨压缩机抽 取压缩后压入液氨储罐。操作流程如下：a）关闭液氨总管上液氨进口电动门截止门和手动阀门。b）让四通阀置于从槽车抽气到储罐状态。c）启动卸氨压缩机，此时槽车顶部的氨气将被通过卸氨压缩机抽取压缩后注 入液氨储罐。d）观察槽车压力，当槽车压力低于0.3MPa（G）值时，停止压缩机。关闭气氨 总管上电动截止阀和手动阀门，关闭空压机入口门后关闭空压机出口门。e）关闭装卸臂上的气相阀门和液相阀门，关闭槽车上的气相阀门和液相阀门， 用已经准备好的水吸收残留在装卸臂和槽车阀门间的氨。注：本流程仅说明了通过 1#卸氨压缩机将液氨从槽车输送到 1#液氨储罐的过程。本系统设置了两台并联压缩机，一用一备；设置了两个并列的液氨储 罐。由于并联设计，只需要操作相应的阀门，液氨就可以利用任意一台压 缩机被输送到任意一个氨罐。5.3 液氨储罐倒罐操作（以卸料压缩机#1、液氨储罐#1 向#