北海一电氨区规程修改后Word格式.docx
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21消防雨淋阀:
第四节系统配置9
1氨区运输9
2液氨卸载系统9
3液氨储存系统9
4液氨蒸发系统9
5喷淋系统和氨气吸收系统10
6氮气吹扫系统10
7生产安全保护系统11
第五节运行操作12
1启动前的准备12
2首次卸氨操作13
3开始卸氨14
4氨区卸氨操作票14
5投运蒸发器19
6液氨输送泵的投运19
7液氨系统停运操作步骤20
第六节运行维护20
第七节运行安全导则20
1总则20
2氨区操作注意事项20
3氨区还设有以下安全系统20
4氨区外建筑物防火间距20
5无水氨(液氨)特性21
6氨区防护用品定期检查规定21
7氨区管理制度21
8氨区运行值班管理制度22
9氨区防人身伤害保证措施22
附氨区主要消耗表25
运行规程
第一节系统概述
1工程简介
1.1北海一电脱硝工程采用选择性催化还原法(SCR)脱硝装置。
每台锅炉配一套SCR反应塔,共四台锅炉需配四套SCR反应塔、4×
480t/h锅炉脱硝配套氨区及消防设备以满足锅炉经济效率需求的改造工程;
还原剂制备、储存系统设计考虑四台炉100%BMCR工况7天用量的脱硝SCR装置及相关系统。
1.2在设计煤种、锅炉BMCR工况、处理100%烟气量条件下在入口NOx含量在650mg/Nm³
时,脱硝总效率不小于86.3%、氨的逃逸率不大于3ppm;
SO2/SO3转化率小于1%,NOx排放浓度小于100mg/Nm³
1.3采用液氨作为脱硝还原剂,1#--4#机组共用一个液氨储存、制备与供应系统。
2生产工艺流程
本工程主要生产工艺框图如下:
2.1氨供应区简称为“氨区”。
主要作用是卸载、储存合格液态氨,并向SCR反应器区脱硝系统提供合格的氨气。
氨供应区内设置氨卸载区,氨制备区和液氨罐区。
2.2氨区由液氨装卸、储存、气氨制备、供应系统、吸收系统组成,主要设备包括液氨卸载压缩机、储氨罐、氨气缓冲罐、液氨蒸发器、液氨输送泵、氨气稀释罐、喷淋装置、废水泵、废水池等。
提供氨气供脱硝反应使用。
2.3液氨通过液氨槽车运送到装置区域,利用液氨卸载压缩机将液氨由槽车输入储氨罐内,用液氨泵将储罐中的液氨输送到液氨蒸发器内蒸发为氨气,再经自力式调节阀控制到一定压力后输出,经脱硝自动控制系统控制其流量后,进入氨/空气混合器。
2.4除主要工艺流程外,还设置了事故氨吸收及液氨储罐降温系统。
2.5液氨储罐设置了液位高低报警并与液氨罐进、出料阀门联锁,气化缓冲系统根据负荷的大小有稳定压力的联锁,氨罐进、出液口设置了遥控切断阀。
3工艺原理
3.1由氨储存供应系统提供的脱硝反应还原剂—氨气(NH3),在氨稀释系统中被空气稀释到安全浓度(体积浓度<5%)以下后,通过氨注射系统注入到氨注射栅格烟道内的原烟气中,然后在静力式混合器的作用下与一定温度下的原烟气充分混合。
充分混合后的原烟气与氨气(NH3)、空气的混合气体通过入口烟道进入SCR反应器内,在流经布置于SCR反应器内的催化剂层时,在催化剂的催化作用下,原烟气中的污染物—氮氧化物(NO、NO2)与喷入的还原剂—氨气(NH3)在催化器的表面发生氧化还原反应,生成对环境没有污染的N2和H2O,达到脱除原烟气中污染物的目的。
在催化剂表面发生的脱硝反应为:
同时发生的副反应有:
3.2在脱硝反应中,没有参加反应的氨(NH3)称为氨逃逸。
逃逸的氨(NH3)随经过了脱硝反应的净烟气通过出口烟道进入下游(沿烟气流动方向)的空气预热器中,在空预器的低温段区域与烟气中的SO3反应生成硫酸氢铵。
硫酸氢铵是一种粘性物质,将粘着在空气预热器的换热元件表面,并吸附烟气中的烟尘,堵塞和腐蚀空气预热器。
为此,必须控制SCR脱硝装置氨的逃逸率,本工程控制氨的逃逸率≤3ppm。
第二节设备规范
1液氨品质参数
指标名称
单位
合格品
备注
氨含量
%
99.6
残留物含量
0.4
重量法
水分
—
油含量
mg/kg
铁含量
密度
kg/l
0.617
25℃时
沸点
℃
-33.35℃
标准大气压
2主要指标
序号
项目名称
单位
数量
1
供氨能力
㎏/h
930
3台蒸发器的最大工作能力
2
年利用小时
h
5500
3
蒸汽耗量
㎏/h.台
280
蒸发器用(0.8Mpa;
250℃)
4
三废排放
废气
t/h
废液
297
事故间歇排放,最大量
3危险性物料主要物性表
序
号
名
称
分
子
量
熔
点
/℃
沸
闪
自燃
点/℃
爆炸极限/V%
毒性
程度
火险
分类
爆炸
级组
国家
卫生
标准
液氨
17
-77.7
-33.5
无意义
651
15.7~27.4
轻度
乙
II1#T1
≤23ppm
气氨
4氨区设备规范
4.1液氨储罐
设计容积:
70m³
最大允许容积:
56m³
规格:
DN3000×
8850mm
设计温度:
-20~50℃
设计压力:
2.16MPa允许工作压力:
≤1.45MPa
主要受压元件材料:
Q345R
数量:
2台
储罐液位计算:
圆柱区
椭圆区
根据设备设计L=8850mm,b=525mm,D=3000mm
计算当V=56时,H≈2.25m(75%)
因此为保证安全运行,要求高报警后10-15min内液位不能到达最高容许液位,设定液位高高报警为2100mm(70%),高报警为1950mm(65%)。
高度(m)
体积(m³
)
质量(T)
0.00
1.40
32.02
19.76
0.10
0.72
0.44
1.50
34.99
21.59
0.20
2.00
1.24
1.60
37.96
23.42
0.30
3.64
2.25
1.70
40.91
25.24
0.40
5.55
3.42
1.80
43.84
27.05
0.50
7.67
4.73
1.90
46.73
28.83
0.60
9.96
6.15
1.95
48.15
29.71
0.70
12.41
7.66
49.56
30.58
0.80
14.98
9.24
2.10
52.32
32.28
0.90
17.66
10.89
2.20
55.00
33.93
1.00
20.42
12.60
56.30
34.74
1.10
23.25
14.35
2.30
57.57
35.52
1.20
26.14
16.13
2.40
60.2
37.03
1.30
29.07
17.93
2.50
62.31
38.45
液氨罐的液位与体积、质量的对照表如下:
4.2氨气缓冲罐
容积:
8m³
DN1800×
3900mm
50℃
1.0MPa允许工作压力:
0.2MPa
材料:
Q345R,氨气缓冲罐的目的为稳定氨气供应,避免脱硝反应受氨气蒸发器操作不稳定所影响。
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。
数量:
3台
4.3氨气稀释罐;
8.0m³
DN2000×
2600mm
常压
氨气稀释罐储水容积8m³
。
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。
1台
4.4废水池
17.6m³
3200×
2200×
2500mm
废水池的设计为储水容量17.6m³
的水池,以容纳由设备排放的废水,同时兼具事故池。
废水池配有高低液位开关,当液位过高时启动废水泵,泵送废水至废水排放系统;
当液位过低时,则关停废水泵。
4.5卸氨压缩机
型号:
ZW-0.8/16-24
设计流量:
0.8m³
/min
排气压力:
≤2.4MPa
功率:
15kW
转速:
730r/min
液氨卸料压缩机为活塞式压缩机,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
设计蒸发能力:
310Kg/h.台
Φ800×
2200
气氨>30℃
气氨2.18MPa允许工作压力:
≤1.6MPa
蒸汽盘管1.6MPa允许工作压力:
0.8MPa
氨气盘管1Cr18Ni9Ti不锈钢蒸汽盘管1Cr18Ni9Ti不锈钢热媒采用除盐水
4.7液氨输送泵
N42-216H4BM40-25-200
1.2m³
/h
扬程:
H=50m
4.8废水泵
FY80-200-(2.3)
30m³
最大扬程:
4.9压缩空气储罐
1.5m³
DN1000×
1500mm
50°
C
0.35~0.50MPa
Q345R内衬1.2mm不锈钢06Cr19Ni10
5管道颜色标识规定
5.1工业水管线:
绿色
5.2消防水管线:
红色
5.3废水管线:
黑色
5.4蒸汽管线:
5.5蒸汽冷凝水管线:
5.6空气管线:
蓝色
5.7氮气管线:
黄色
5.8氨管线:
6公用工程管道的色环表
介质名称
色环
水
空气
浅蓝色
排污
第三节控制说明
氨区设有就地电子设备间,生产过程中的操作参数,安全参数和管理参数都集中到就地电子设备间内。
就地电子设备间DCS机柜、工程师站,经光纤与主装置控制室内操作员站进行通讯。
氨压缩机区域设置有压缩机就地启停按钮、卸氨管路控制阀门就地启停按钮,由现场人员手动操作完成卸氨过程。
除卸氨系统外,氨区气氨制备、输送、水系统等全部纳入DCS控制系统并且可以在控制室内完成对氨区各系统的远程监控。
主要保护参数如下:
11#卸料压缩机
1.1手动:
启动/停止。
1.2启动允许:
1.2.11#液氨储存罐液氨入口阀开;
1.2.21#液氨储存罐气氨出口阀开;
1.2.32#液氨储存罐液氨入口阀开;
1.2.42#液氨储存罐气氨出口阀开。
1.3保护停:
1.3.11#压缩机出口压力开关关(≥2.0MPa);
1.3.21#储存罐液位高(≥2.40m);
1.3.32#储存罐液位高(≥2.40m)。
22#卸料压缩机各控制条件同1#
31#、2#液氨储存罐冷却水喷淋阀
3.1联锁开:
3.1.11#、2#液氨储存罐温度高(≥45℃);
3.1.21#、2#液氨储存罐压力高(≥1.5MPa);
3.2联锁关:
3.2.11#、2#液氨储存罐温度低(<
34℃)
3.2.21#、2#液氨储存罐压力正常(<1.4MPa);
41#液氨储存罐液氨入口阀
4.1手动:
4.1.1启动允许:
4.1.22#液氨储存罐入口液氨关断阀关;
4.1.31#液氨储存罐液位不大于“2100mm”
4.2联锁关;
4.2.11#液氨储存罐液位大于“2100mm”。
52#液氨储存罐液氨入口阀
5.1手动:
5.2启动允许:
5.2.11#液氨储存罐进口液氨关断阀关;
5.2.22#液氨储存罐液位不大于“2100mm”
5.3联锁关:
5.3.12#液氨储存罐液位大于“2100mm”。
61#液氨储存罐液氨出口阀
6.1手动:
6.2启动允许:
6.2.12#液氨储存罐出口液氨关断阀关;
6.2.21#液氨储存罐出口气氨关断阀关;
6.2.31#液氨储存罐进口液氨关断阀关;
6.2.41#液氨储存罐液位大于“180mm”。
6.3联锁关:
6.3.11#液氨储存罐液位小于“180mm”。
72#液氨储存罐液氨出口阀
7.1手动:
7.2启动允许:
7.2.11#液氨储存罐液氨出口阀关;
7.2.22#液氨储存罐进口液氨关断阀关;
7.2.32#液氨储存罐出口气氨关断阀关;
7.2.42#液氨储存罐液位大于“180mm”
7.3联锁关:
7.3.12#液氨储存罐液位小于“180mm”。
81#液氨储存罐出口气氨关断阀
8.1手动:
8.2启动允许:
8.2.12#液氨储存罐进口液氨关断阀关;
8.2.22#液氨储存罐出口气氨关断阀关;
8.2.31#液氨储存罐液位不大于“2100mm”
92#液氨储存罐出口气氨关断阀
9.1手动:
9.2启动允许:
9.2.11#液氨储存罐进口液氨关断阀关;
9.2.21#液氨储存罐出口气氨关断阀关;
9.3.32#液氨储存罐液位不大于“2100mm”
10废水泵
10.1手动:
10.2启动允许:
氨区废水池液位)高于“800mm”
10.3联锁关:
氨区废水池液位低于“800mm”
10.4联锁开:
氨区废水池液位高于“2000mm”
111#液氨蒸发器液氨入口关断阀
11.1手动:
11.2启动允许:
11.2.11#液氨储存罐液位大于“180mm”;
11.2.22#液氨储存罐液位大于“180mm”;
11.2.31#液氨蒸发器液位大于“300mm”;
11.2.41#液氨蒸发器水温大于等于60℃;
11.2.51#液氨蒸发器出口压力小于“2.0MPa”;
11.3联锁关:
1#液氨蒸发器氨气出口温度低于“30℃”。
122#液氨蒸发器液氨入口关断阀
12.1手动:
12.2启动允许:
12.2.11#液氨储存罐液位大于“180mm”;
12.2.22#液氨储存罐液位大于“180mm”;
12.2.32#液氨蒸发器液位大于“300mm”;
12.2.42#液氨蒸发器水温大于等于60℃;
12.2.52#液氨蒸发器出口压力小于“2.0MPa”;
12.3联锁关:
2#液氨蒸发器氨气出口温度低于“30℃”。
13
133#液氨蒸发器液氨入口关断阀
13.1手动:
13.2启动允许:
13.2.11#液氨储存罐液位大于“180mm”;
13.2.22#液氨储存罐液位大于“180mm”;
13.2.33#液氨蒸发器液位大于“300mm”;
13.2.43#液氨蒸发器水温大于等于60℃;
13.2.53#液氨蒸发器出口压力小于“2.0MPa”;
13.3联锁关:
3#液氨蒸发器氨气出口温度低于“30℃”。
141#液氨蒸发器蒸汽进口调节阀
14.1系统投运,调节液氨蒸发器水浴温度至“设定值”80℃。
14.2液氨蒸发器水浴温度与设定值偏差大于10℃切手动。
152#液氨蒸发器蒸汽进口调节阀
15.1系统投运,调节液氨蒸发器水浴温度至“设定值”80℃。
15.2液氨蒸发器水浴温度与设定值偏差大于10℃切手动。
163#液氨蒸发器蒸汽进口调节阀
16.1系统投运,调节液氨蒸发器水浴温度至“设定值”80℃。
16.2液氨蒸发器水浴温度与设定值偏差大于10℃切手动。
171#液氨蒸发器出口自力式减压阀
手动设定维持缓冲罐气氨压力为0.15MPa。
182#液氨蒸发器出口自力式减压阀
193#液氨蒸发器出口自力式减压阀
氨区泄漏气体含量检测仪检测泄漏气体含量高(≥25ppm);
21.1手动:
21.2联锁开:
21.2.11#液氨储存罐区泄漏气体含量检测仪检测泄漏气体含量高(≥38ppm);
21.2.22#液氨储存罐区泄漏气体含量检测仪检测泄漏气体含量高(≥38ppm);
第四节系统配置
1氨区运输
本工程液氨运输方式为公路运输,厂内气氨运输方式为管道输送。
原料液氨由槽车运至本装置卸车区,液氨由卸氨压缩机卸至液氨储存罐区内储存罐。
液氨又称为无水氨,是一种无色液体,氨作为一种主要的化工原料,贮存、运输便利。
因而得到广泛的应用。
液氨在常温下极易蒸发成气氨。
氨易溶于水,溶于水后形成氢氧化铵(NH4OH),是碱性溶液,氨在20℃水中溶解度为34%。
2液氨卸载系统
2.1用于氨系统液氨的卸载及转移,关键设备为液氨卸载压缩机。
所选用卸氨压缩机流量0.8m³
/min,两台互为备用,活塞式压缩机出口设安全阀。
2.2液氨卸载压缩机抽吸储罐中的气态氨,经压缩机压缩后进入槽车,令槽车储罐的压力升高,在压差的作用下,槽车中的液氨被输送至储存罐中,实现液氨的卸载。
槽车储罐内压力升高值,只要满足需要压差即可。
因此,根据卸氨时环境温度不同,需要的气氨量也不同:
环境温度低,需氨量大;
环境温度高,需氨量少。
2.3在选择压缩机的排气量时,需考虑储存氨罐内液氨的饱和蒸汽压、液氨卸车流量、液氨管道阻力及卸氨时气候温度等。
每次卸氨时间不超过3个小时。
2.4压缩机选用无油润滑的活塞式气体压缩机,在进口处配有气/液分离器,确保被压缩的氨气无油、无水。
气/液分离器配有安全阀、液氨排放阀和液位开关,将液位信号传至DCS系统,在液位过高时发出报警信号并停止氨压缩机。
压缩机配有出口压力检测报警仪表,将出口压力信号传至DCS系统,当压力过高时,能发出高位报警信号并停止压缩机;
出口配有温度测量装置,当温度过高时,能发出高位报警信号并停止压缩机。
压缩机的启停控制可通过就地卸载操作盘的手动按钮实现,也可在DCS上微机上进行。
压缩机配有四通阀,能实现不同管路间液氨转移的切换。
3液氨储存系统
3.1储存罐的总容量设计能满足4台(1#--4#)机组标准工况、设计条件下连续运行7天的消耗量(SCR入口按650mg/Nm³
,出口按100mg/Nm³
设计),设置2只液氨储存罐,每只液氨储存罐的有效容积70m³
3.2液氨储存罐的液氨进料管上配有限流阀、气动关断球阀;
液氨出料管、气氨出口管上配置限流阀、气动关断球阀;
在液氨管道的两切断阀之间管道上设置安全阀等安全保护设施。
3.3液氨储存罐上设置温度、压力、液位等就地显示仪表及远传报警、控制信号和相应的变送器等。
控制信号送到脱硝控制系统,当储存罐内温度或压力过高时发出报警。
液氨储存罐罐区设置遮阳棚,防止太阳直射;
储存罐上部安装有喷淋管线,当储存罐罐体温度过高时自动喷淋装置启动,对罐体自动喷淋降温;
当有微量氨气泄漏时也可启动自动淋水装置,对氨气进行吸收,控制氨气污染。
液氨储存罐罐区设置两台固定的氨气泄漏检测仪,检测并显示空气中氨气的浓度,并在超限时发出报警。
4液氨蒸发系统
4.1液氨蒸发系统主要由液氨泵和液氨蒸发器组成。
系统配备3台8m³
氨气缓冲槽和一台8.9m³
氨气稀释罐,3台液氨蒸发器及两台卸氨压缩机,两台液氨泵,一台废水泵。
按照锅炉并考虑20%余量,气氨蒸发器设计能力310㎏/h,液氨蒸发器两开一备,采用蒸汽加热。
由液氨进入液氨蒸发器的流量、液氨蒸发器的温度和蒸发器气氨出口压力共同调节气氨供给压力,使其稳定在0.15MPa。
4.2液氨从储罐进入蒸发器,可以通过压差和液氨自身的重力势能实现,也可以通过配置的液氨泵来实现。
当环境温度低时,采用液氨泵输送液氨进蒸发器,当环境温度高时,则通过液氨自身的压力进入蒸发器。
4.3液氨泵选择专用的液氨输送泵。
为保证液氨的不间断供应,氨泵采用一用一备。
4.4液氨蒸发器采用蒸汽加热式的蒸发器。
通过厂用辅助蒸汽0.8MPa,喷射入蒸发器内,蒸汽提供的热量加热蒸发器内的水。
液氨进入蒸发器内,在热媒的加热下蒸发,产生气态氨,达到规定的压力后,从蒸发器上的气态氨出口送出。
为了保证供给氨注入系统的气态氨保持恒定的压力,在每个蒸发器气态氨出口管道上配置有压力调节阀,压力调节阀为自力式压力调节阀。
4.5蒸发器的气液分离器上配置有液位开关,并与液氨进口气动切断球阀联锁,当气液分离器液位上升到规定的高位时,气动球阀自动关闭,
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