SNCR脫硝系統(tǒng)呼吸閥引起氨泄漏的處理措施

吳振山鮑 倩倪廣遠(yuǎn)

1. 合肥豐德科技股份有限公司，安徽 合肥 230051，2. 合肥熔安機(jī)械動力有限公司，安徽 合肥 230601，3.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙 呼和浩特 010010

SNCR脫硝系統(tǒng)呼吸閥引起氨泄漏的處理措施

吳振山1鮑 倩2倪廣遠(yuǎn)3

1. 合肥豐德科技股份有限公司，安徽 合肥 230051，2. 合肥熔安機(jī)械動力有限公司，安徽 合肥 230601，3.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙 呼和浩特 010010

當(dāng)前已實(shí)施的SNCR脫硝系統(tǒng)多數(shù)存在不足，人為氨泄漏問題是其中之一。實(shí)踐證明，對儲氨區(qū)進(jìn)行通風(fēng)、選擇合適的呼吸閥、對工藝裝備進(jìn)行及時正確的維護(hù)等都能有效降低人為氨泄漏。

SNCR脫硝 呼吸閥 氨泄漏 氮氧化物 人為泄漏

0 引言

在控制氮氧化物排放方面，SNCR脫硝工藝技術(shù)在水泥、中小鍋爐等行業(yè)中占有率高，鑒于脫硝還原劑儲存時會釋放大量含氨緩釋氣體，環(huán)保設(shè)計(jì)公司一般選取常規(guī)型呼吸閥平衡氨儲罐內(nèi)外壓差。因常規(guī)型呼吸閥的最大問題是不能過濾罐內(nèi)的氨，形成人為氨泄漏，導(dǎo)致還原劑儲存現(xiàn)場及周邊地區(qū)氨濃度超標(biāo)。加上當(dāng)前脫硝市場監(jiān)管力度不夠，負(fù)責(zé)實(shí)施脫硝工程的從業(yè)人員多數(shù)沒有化工基礎(chǔ)，產(chǎn)生脫硝系統(tǒng)不規(guī)范、氨二次污染突出等問題。本文圍繞SNCR脫硝工程中因呼吸閥引起的氨泄漏，并通過常用的三種呼吸閥結(jié)構(gòu)、工作原理以及現(xiàn)場應(yīng)用情況分析，向讀者介紹一種降低人為氨泄漏的工藝技術(shù)路線。

1 三種閥性能介紹

1.1 常規(guī)型閥

常規(guī)脫硝均壓工藝，主要通過氨儲罐頂部的呼吸閥維持罐內(nèi)壓力的相對恒定或是定期開啟高點(diǎn)放空閥實(shí)現(xiàn)氨儲罐內(nèi)外壓力的相對恒定。下文以常規(guī)呼吸閥為例闡述。工作原理及外觀形狀見圖1。

該裝置優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)簡單、體積小，安裝便利。缺點(diǎn)在于設(shè)備制作精度高，產(chǎn)品價(jià)格高；從氨儲罐里排出的緩釋氣體中含有大量氨，氣氨未經(jīng)過任何過濾，直接排入大氣，造成資源浪費(fèi)，形成環(huán)境二次污染。

1.2 新型閥

新型閥由緩沖倉1、均壓閥2、吸收器3、洗氨池4等四大部分組成，工作原理見圖2。

圖1 常規(guī)型呼吸閥工作原理

新型閥設(shè)有氨吸收裝置，能緩釋氣體中的氨，杜絕氨的二次污染；吸收液通過氨回收系統(tǒng)返回脫硝系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)資源的回收與再利用；產(chǎn)品制作工序少，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)在于設(shè)備安裝精度高，要求安裝人員的素質(zhì)高；均壓閥易老化變形，使用幾年以后常出現(xiàn)漏氣問題。

圖2 新型閥工作原理

1.3 改進(jìn)型閥

改進(jìn)型閥繼承了新型閥的一切優(yōu)點(diǎn)，采取液封的形式替代均壓閥，通過對緩沖倉的改造，降低了安裝精度，摒棄了上述新型閥的不足。工作原理見圖3。

圖3 改進(jìn)型閥工作原理

2 典型案例分析

2.1 “拆房子換裝備”案例

2013年夏季，江蘇某公司的三套SNCR脫硝系統(tǒng)中有兩套脫硝系統(tǒng)氨儲存現(xiàn)場氨濃度高，氨泄漏突出，嚴(yán)重影響現(xiàn)場人員的身心健康。

分析其原因有：（1）氨泄漏突出的兩套脫硝系統(tǒng)供氨單元采取“一拖二”模式，部分氨儲罐長期處于備用狀態(tài)，因氨儲罐在高溫窯爐下方側(cè)內(nèi)，氨損嚴(yán)重。2013年8月間，氨損失高達(dá)8.75～15 kg /（天·罐）（以純氨計(jì)）。室內(nèi)氨氣濃度150～380 ppm，脫硝現(xiàn)場一片污濁。

原因分析：（1）氨儲罐均壓裝置為常規(guī)型呼吸閥，緩釋氣體未經(jīng)過深層過濾或其它特殊處理就直接排入大氣，人為氨逃逸明顯；（2）室內(nèi)通風(fēng)不暢，含氨氣體不易擴(kuò)散，室內(nèi)氨味較重。

采取措施：（1）將常規(guī)均壓工藝裝置更換為新型閥；（2）在房子一側(cè)墻壁增設(shè)兩臺軸流風(fēng)機(jī)，對室內(nèi)空氣進(jìn)行強(qiáng)制對流。

改造效果：改造后日均氨損失控制在1.5 kg/罐以內(nèi)（以純氨計(jì)），室內(nèi)最大氨濃度≤1 ppm。

2.3 “裝備升級”案例

2013年6月，山東某公司新上兩套氨水法SNCR脫硝裝置，設(shè)備運(yùn)行兩個月后均壓系統(tǒng)的常規(guī)呼吸閥更換成新型閥。今年年初，儲氨單元早晚時刻常出現(xiàn)偶然性漏氨事故，現(xiàn)場氨濃度達(dá)到20～30 ppm，瞬時高達(dá)300 ppm。分析其原因?yàn)槎?0 m～20 m的房子內(nèi)，項(xiàng)目所在地當(dāng)年高溫天氣持續(xù)時間長，室內(nèi)溫度高，氨蒸發(fā)量增加；（2）脫硝氨儲罐系統(tǒng)采用的均是常規(guī)型呼吸閥，含氨緩釋氣體通過呼吸閥直接排入氨儲罐室內(nèi)的空氣中，由于氨儲存室門窗狹小，通風(fēng)不暢，造成氨儲存現(xiàn)場氨濃度高。

改造措施：（1）拆除了問題脫硝系統(tǒng)氨儲存室三側(cè)的墻壁，保留頂部、靠窯爐測墻壁。墻壁拆除后，現(xiàn)場氨濃度有較大幅度降低，但在氨儲罐周圍下風(fēng)向氨味依然刺鼻；（2）將原有的三只常規(guī)呼吸閥更換為一只新型閥。通過上述兩項(xiàng)措施，解決了現(xiàn)場“人為”氨“泄漏”問題。脫硝裝置改造前后氨儲存區(qū)主要項(xiàng)目情況匯總見表1。

表1 改造前后氨儲存區(qū)主要項(xiàng)目情況匯總表

2.2 “強(qiáng)制通風(fēng)換裝備”案例

項(xiàng)目簡介：西南某5 000 t/d水泥熟料生產(chǎn)線于2013年上半年新上一套SNCR脫硝系統(tǒng)，其氨儲罐及主要設(shè)備均置于鋼筋混凝土修建的房子至后早晚溫差大，呼吸閥動作頻繁，造成均壓閥老化，現(xiàn)場維護(hù)不及時，導(dǎo)致氨氣泄漏。

升級成效：將原有的兩套新型閥更換成改進(jìn)型閥，并對現(xiàn)場操作人員進(jìn)行相關(guān)知識培訓(xùn)，同時做好定期更換呼吸閥用液封液體工作。經(jīng)升級改造后，截止到2015年5月2日，工藝裝置一切運(yùn)行良好。

3 結(jié)束語

在當(dāng)前大環(huán)境下，脫硝工程中人為氨泄漏依舊很難避免，SNCR脫硝系統(tǒng)的氨泄漏主要來自人為因素，關(guān)鍵是采取什么措施將人為氨泄漏降到最低點(diǎn)。實(shí)踐證明，對儲氨區(qū)進(jìn)行通風(fēng)、選擇合適的呼吸閥、對工藝裝備進(jìn)行及時正確的維護(hù)等都能有效降低人為氨泄漏。

2015-06-18）

TQ172.62

B

1008-0473(2015)05-0041-02

10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.05.013