CN105107360A - 一种火力发电厂脱硝系统氨区液氨应急排放系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于火力发电厂脱硝系统安全与环保技术领域，特别涉及一种火力发电厂脱硝系统氨区液氨应急排放系统。该火力发电厂脱硝系统氨区液氨应急排放系统，包括液氨储罐，液氨储罐分别连接有气态氨输出管和液氨输入管，其特征是：所述液氨储罐通过液氨进口管与液氨事故消纳装置相连接，液氨事故消纳装置通过液氨吸收水入口管道与工艺水罐相连接，液氨事故消纳装置通过氨水出口管道与氨水储罐相连接。本发明的有益效果是：可将液氨快速转换成稳定、安全、便于储存的低温低浓度农用氨水，实现了无公害环保安全可靠排放，不会形成二次污染，可有效提升电厂脱硝系统运行的安全可靠性和环保效益。

Description

一种火力发电厂脱硝系统氨区液氨应急排放系统

（一）技术领域

本发明属于火力发电厂脱硝系统安全与环保技术领域，特别涉及一种火力发电厂脱硝系统氨区液氨应急排放系统。

（二）背景技术

火电厂的脱硝装置SCR的脱硝还原剂一般采用液氨。储罐中的液氨通过蒸发器蒸发成氨气，与稀释风机的空气混合成氨气体积含量为5％的混合气体后送入烟气系统，完成脱硝反应。配套建设的液氨区，液氨储存能力一般在40～200t，属于重大危险源。氨区发生泄漏时通常设计为进行倒罐处理。若一旦倒罐不成功且无法隔离时，有可能对周围环境造成重大危害和社会影响。常规的脱硝系统配置是设置事故喷水装置，一旦事故液氨储罐发生液氨泄漏时，开启事故喷水装置向液氨泄漏点喷水覆盖直接向大气排放，在不具备水吸收液氨转换气氨所需压力、温度及换热条件的状态下，难以完全吸收氨气转换为氨水。有的通过烟囱对空排放，但是与烟囱距离较远，且需要配套中间中转输送环节，也无法消除液氨对空气环境的污染。目前，火电厂还没有针对液氨罐泄漏较为理想的液氨安全排放方法，液氨“向哪里排、怎么排、能否安全快速地排”成为非常棘手的问题。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、吸收液氨速度快、节能环保、安全可靠、占地面积小的火力发电厂脱硝系统氨区液氨应急排放系统。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种火力发电厂脱硝系统氨区液氨应急排放系统，包括液氨储罐，液氨储罐分别连接有气态氨输出管和液氨输入管，其特征是：所述液氨储罐通过液氨进口管与液氨事故消纳装置相连接，液氨事故消纳装置通过液氨吸收水入口管道与工艺水罐相连接，液氨事故消纳装置通过氨水出口管道与氨水储罐相连接。

所述液氨事故消纳装置上分别连接有冷却水进口管道和冷却水出口管道。

所述氨水储罐通过氨气排放管道与工艺水罐相连接，工艺水罐顶部设有氨气净化器。

所述工艺水罐顶部连接有工艺水输入管，液氨吸收水入口管道上连接设有工艺水输送泵。

本发明的有益效果是：可将液氨快速转换成稳定、安全、便于储存的低温低浓度农用氨水，实现了无公害环保安全可靠排放，不会形成二次污染，可有效提升电厂脱硝系统运行的安全可靠性和环保效益。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的结构示意图；

图中，1液氨储罐，2气态氨输出管，3液氨输入管，4液氨进口管，5液氨事故消纳装置，6液氨吸收水入口管道，7工艺水罐，8氨水出口管道，9氨水储罐，10冷却水进口管道，11冷却水出口管道，12氨气排放管道，13氨气净化器，14工艺水输入管，15工艺水输送泵。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括液氨储罐1，液氨储罐1分别连接有气态氨输出管2和液氨输入管3，液氨储罐1通过液氨进口管4与液氨事故消纳装置5相连接，液氨事故消纳装置5通过液氨吸收水入口管道6与工艺水罐7相连接，液氨事故消纳装置5通过氨水出口管道8与氨水储罐9相连接。液氨事故消纳装置5上分别连接有冷却水进口管道10和冷却水出口管道11。氨水储罐9通过氨气排放管道12与工艺水罐7相连接，工艺水罐7顶部设有氨气净化器13。工艺水罐7顶部连接有工艺水输入管14，液氨吸收水入口管道6上连接设有工艺水输送泵15。

采用本发明的一种火力发电厂脱硝系统氨区液氨应急排放系统，液氨储罐1内液氨来自外购商品氨车，通过液氨泵将氨车内液氨从液氨输入管3打入液氨储罐1，根据工艺要求液氨送入氨气气化系统通过气态氨输出管2用于烟气脱硝。该实施例脱硝系统氨区液氨应急排放方法新增配置，一旦液氨储罐1发生故障泄露，启用备用液氨储罐1，通过液氨储罐1的连通管或排污管，将事故液氨储罐1残存液氨进行倒罐处理，经事故液氨连接管路连接液氨事故消纳装置5的液氨进口管4，工艺水罐7备有来自工艺水输入管14的工艺水，液氨在一体化液氨事故消纳装置5本体内吸热气化为气氨，与来自液氨吸收水入口管道6的工艺吸收水进行氨气与水的放热与吸热反应，并通过冷却水进口管道10和冷却水出口管道11的多级板换移除反应热，生成的氨水经氨水出口管道8输出至氨水储罐9，在工艺水罐7顶部装有氨气净化器13，将氨水储罐9挥发的氨气回收，避免逃逸氨气形成的环境污染。工艺吸收水经过工艺水输送泵15输送至液氨事故消纳装置5。氨水储罐9挥发的氨气经氨气排放管道12进入氨气净化器13。

根据氨水反应机理（NH₃↑+H₂O=NH₄OH），液氨事故消纳装置5要求必须能快速将液氨气化并使氨气吸收到水中，生成低温、低浓度氨水，以便进行处置且不形成二次污染。将脱硝系统氨区事故液氨储罐1残余液氨，通过液氨事故消纳装置5，快速消纳转换成≥25%低温低浓度农用氨水，能够有效解决液氨储罐1因本体、管道或阀门、仪表等连接控制装置发生泄漏时，快速将故障液氨储罐1与脱销系统隔离，避免对周围环境的污染和对人身的伤害。达到了液氨消纳过程中热量平衡和安全可控、液氨消纳能力及速度与泄漏液氨罐残存的液氨量相匹配、妥善处置液氨消纳产物的要求。

液氨储罐1一般设计为多个“2用1备”或“3用1备”，单个液氨储量约为50～100t，液氨储罐1并联布置，底部设置连通管或排污管。

液氨事故消纳装置5配套一体化集成设计的新型多组板式换热器，充分利用液氨转换氨水过程中的吸热和放热，在一个单元设备中最大限度地增大换热面积和提高换热效果，一体化的不循环一次完成多次吸收反应。与常规的工业氨水制备工艺截然不同，取代了占地面积较大的排管式换热器、氨水吸收泵、高位吸氨器、冷却水循环泵、氨水循环槽等大宗配套设备，克服了占地面积大、耗时、耗电、吸收速度慢、转换的氨水温度高的弊端。能够在短时间内快速转换液氨的形态，将危险的液氨转换为相对稳定、安全、便于储存的氨水。

Claims (4)

1.一种火力发电厂脱硝系统氨区液氨应急排放系统，包括液氨储罐（1），液氨储罐（1）分别连接有气态氨输出管（2）和液氨输入管（3），其特征是：所述液氨储罐（1）通过液氨进口管（4）与液氨事故消纳装置（5）相连接，液氨事故消纳装置（5）通过液氨吸收水入口管道（6）与工艺水罐（7）相连接，液氨事故消纳装置（5）通过氨水出口管道（8）与氨水储罐（9）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种火力发电厂脱硝系统氨区液氨应急排放系统，其特征是：所述液氨事故消纳装置（5）上分别连接有冷却水进口管道（10）和冷却水出口管道（11）。

3.根据权利要求1所述的一种火力发电厂脱硝系统氨区液氨应急排放系统，其特征是：所述氨水储罐（9）通过氨气排放管道（12）与工艺水罐（7）相连接，工艺水罐（7）顶部设有氨气净化器（13）。

4.根据权利要求1所述的一种火力发电厂脱硝系统氨区液氨应急排放系统，其特征是：所述工艺水罐（7）顶部连接有工艺水输入管（14），液氨吸收水入口管道（6）上连接设有工艺水输送泵（15）。