摘要：本文介绍了火力发电厂烟气脱硝SCR装置脱硝原理及氨站的工艺流程，针对液氨的物理化学特性详述了生产运行中所采取的安全防范措施及事故应急处理办法，对于在脱硝系统氨站推广使用HAZOP（危险与可操作性分析）分析方法以有效降低氨站的安全风险做了初步的探讨。
关键词：烟气脱硝 液氨 安全管理 HAZOP分析
火力发电厂生产过程中，煤炭燃烧产生了大量的烟尘、硫氧化物(SOx)、氮氧化物（NOx）、以及大量的二氧化碳气体。这些污染物排入大气，已经造成了严重的环境问题。其中氮氧化物是继二氧化硫之后燃煤发电机组治理的重点。随着GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》的颁布实施，火力发电厂减排力度进一步加大。新建、在建及运行的火力发电机组必须建设烟气脱硝装置。
目前，燃煤电厂烟气脱硝（SCR)的还原剂一般采用尿素、氨水或液氨，其中液氨作为还原剂的SCR烟气脱硝系统以其成本低、脱硝效率高得到了较为广泛的应用。但在运行过程中，由于液氨的物理化学特性，脱硝系统氨站存在安全风险，因此必须在工程建设、生产运行、设备检修等环节做好安全管理。
1、氨站系统工艺流程
氨站系统包括卸氨压缩机、液氨储罐、液氨供应泵、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨气吸收槽、废水泵、废水池等设备。
液氨槽车到达装卸站后，利用卸氨压缩机及其连接的管道与液氨储罐的对应的气液相连接，开始时使液氨在压差作用下进入储氨罐内，卸氨压缩机进口压力为液氨储罐中液氨的饱和蒸汽压不大于1.6MPa ，出口压力不大于2.1MPa 。液氨卸载完毕，用氮气吹扫管路，避免氨气泄漏到大气。
氨气系统紧急排放的氨气，排入氨气稀释槽中，经水的吸收排入废水池，再经由
废水泵送至污水处理系统进一步处理。废水池设有液位报警联锁，控制废水泵的开停。
2、氨的特性
2.1 理化性质
液氨是一种无色液体，有刺激性恶臭味，分子式为NH3，分子量为17.03，相对密度为0.7714g/l；熔点为-77.7℃，沸点为-33.35℃，燃点为651.11℃，蒸汽密度为0.6，蒸汽压为1013.08KPa(25.7℃)。
2.2 爆炸性
氨在空气中会形成易爆炸混合物，爆炸极限为16 % ～ 25 %(最易引燃浓度为17 %)。若氨气中混有油或其他可燃性物质，则会增加火灾发生的可能性。当氨气与氟、氯等气体接触时，会发生剧烈的化学反应。容器中的氨气若遇高热，会造成容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
2.3 腐蚀性
氨溶液呈碱性，0.1N水溶液PH值为11.1.能灼伤皮肤和腐蚀衣物，还可能侵蚀某些塑料制品、橡胶和涂层。一旦氨溶液产生大量泄漏，会对环境构成严重危害，对水体、土壤和大气造成污染，引发环境污染事故。
2.4 作业标准
涉氨场所氨浓度一般最大不超过30mg/m3.
3、氨站的安全管理
3.1 从设计、基建源头遏制事故发生，提升本质安全水平
近年来，由于国内脱硝工程大批量的开工建设，有部分在建或已建成工程没有按照要求选择合理的设计单位。或是一些非化工医药专业设计部门对液氨的特性不了解或没有领会国家安全技术规范的内涵。这些设计部门在设计电厂脱硝系统氨站的液氨储罐时有的按液体储罐进行设计，有的按气体储罐进行设计，没有将液氨储罐按液化烃储罐的要求进行设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆国家安监总局2013-76号令《关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理的通知》里明确要求：涉及重点监管危险化工工艺、重点监管危险化学品和危险化学品重大危险源（以下简称“两重点一重大”）的大型建设项目,其设计单位资质应为工程设计综合资质或相应工程设计化工石化医药、石油天然气（海洋石油）行业、专业资质甲级。
在建设期间，氨站的安全设施必须遵照“三同时”原则，即在建设前、施工中、投运前对安全设施进行安全评审。
火力发电厂脱硝系统氨站的氨贮量一般80-150t，根据我国《重大危险源辨识》(GB18218—2009) 管理标准，储量超过10t即视为重大危险源。应需制定严格的安全监控管理制度和措施，包括检测、监控、人员培训、安全责任制的落实等。液氨系统应配有温度、压力、液位、流量、组分等信息的不间断采集和监测系统，还需配置氨气泄漏检测报警系统和紧急停运装置，并具备信息远传、连续记录、事故预警、信息存储等功能。
3.2 做好运行中的安全管理
运行值班人员必须持有危险化学品操作证，熟悉并掌握漏氨应急处置各项规定。在氨站内进行设备操作时，操作人和监护人必须穿戴好个人防护用品，操作中严格执行安规和运行规程的相关规定。要按照巡查制度和运行规程有关规定对氨站设备进行巡回检查，确保及时发现缺陷并正确处置。
运行值班人员要对氨站氨气压力、氨气温度、氨罐温度、氨气流量等运行参数进行远程监控，并通过工业电视和定期巡回检查加以辅助。应定期做好喷淋操作，确保其能正常工作，发现不能正常工作时应立即报修。每年至少组织2 次漏氨应急处置演练以增强事故处理能力。
3.3 氨站检修过程中的安全管理
严格按照《火电厂烟气脱硝(SCR)装置检修规程》DL/T 322-2010对液氨储罐、蒸发器等设备及管道进行按周期检修。当进入设备内部进行维修时，应用惰性气体对相关设备和管道进行吹扫，并保证设备内氧浓度达到18 ％～ 21 ％。如需动火作业，必须办理动火手续。进入容器内工作，必须使用防爆照明，电压不超过12 V。
严格执行隐患排查制度，对检查发现的事故隐患，应根据其性质和严重程度，及时进行信息反馈和整改，并做好记录，对重大隐患应立即向上级部门汇报。 对氨站泄漏进行检修消缺时，检修人员应做好个人防护，穿戴全身防火防毒服进行操作。
定期对氨站的泄漏报警仪及装置进行校验，确保其性能可靠。
4、引入HAZOP分析方法，在火力发电厂氨站中推广使用
尽管氨站作为火电厂脱硝系统中的重要组成部分在火电厂得到了较普遍的使用，从其功能性质来看却是一典型的化工单元装置。建设单位在建设项目设计合同中应主动要求设计单位进行危险与可操作性（HAZOP）审查，并派遣有生产操作经验的人员对HAZOP报告进行审核。
HAZOP是一种以系统工程为基础，针装置而开对化工发的一种危险性评价方法，由英国帝国化学工业公司（ICI）于1974年开发的，用于热力-水力系统安全分析。目前已在中石油、中石化等系统得到了较广泛的应用，并收到了很好地效果，
5、结语
SCR烟气脱销装置作为火电厂主体工程的一部分，其组成单元氨站又是电厂中的一项重大危险源，因此火电厂必须将氨站的安全管理纳入日常的安全管理体系中，通过建立实时监控系统，严密监视各项运行参数的变化趋势，及时给出预警信息或应急控制指令，检查落实安全防范措施, 并严格执行操作规程，以完善的安全管理制度作为保障，适时引入先进的HAZOP分析方法不断提升安全管理水平，使氨站这一重大危险源处在能控、可控状态是完全可以实现的。
参考文献：
[1]钟秦 燃煤烟气脱硫脱硝技术技术及工程实例 北京：化学工业出版社，2002.
[2]孙克勤 钟秦 火电厂烟气脱硝技术及工程应用 北京化学工业出版社，2006.
[3]火电厂烟气脱硝(SCR)装置检修规程 DL/T 322-2010 国家能源局 中国电力出版社
作者简介
梁化雷 徐州华润电力有限公司 技术支持部 化环专工
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论文作者:梁化雷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
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