脱硝安全技术

水泥企业脱硝安全技术浙江南方安委办孙月明

SNCR脱硝技术在国内外水泥行业炉窑烟气脱硝工程中的运用最为广泛。水泥炉窑SNCR脱硝系统还原剂主要有氨水和尿素两种。

SNCR烟气脱硝系统还原剂选用20%浓度的氨水，通过喷枪将雾化后的氨水喷入到分解炉顶部区域的高温烟气中，发生化学反应脱除氨氧化物，最终生成氮气和水。一、概述

SNCR工艺流程

氨水SNCR工艺流程示意图还原剂运输罐车

根据《危险化学品名录》（2008），氨水属于危险化学品；根据GB18218—2009《危险化学品重大危险源辨识》，氨水未被划归为重大危险源；根据《首批危险化学品使用量的数量标准》，氨水并未被列入名录，未规定企业办理“危险化学品安全使用许可证”；作为使用企业，需满足《危险化学品安全管理条例》(国务院令第591号)的相关储存和使用条例。

GB51045-2014

水泥工厂脱硝工程技术规范，自2015年8月1日起实施本规范适用于新型干法水泥熟料生产线脱硝工程的新建、改建、扩建工程的设计。

还原剂储罐应独立分区布置，通风良好，运输方便的安全地带。应避开明火或散发火花的地点及厂区主要人流集中区域。还原剂储存设施的防火间距应按照《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定执行。

还原剂储存采用封闭厂房时，厂房设计应按照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058为2区爆炸性气体环境危险区域，并采用隔爆型电机及电气仪表，阻燃性电缆。还原剂储存厂房防雷设计应按《建筑物防雷设计规范》GB50057中二类防雷设计。

氨水输送管路有防静电连接线储罐区安装防爆照明器材

脱硝工程还原剂储存区域安全出口指引灯监控装置火灾报警装置应急照明灯消防器材

氨水储存区域应设置氨气检测器及声光报警器，现场氨气浓度≥30mg/m3时应能自动启动报警。

氨气泄漏报警器

罐体的环境温度>300C或者明火距离＜30m时，罐体应配置喷淋降温装置。脱硝系统投运后脱硝效率应>15%，氨气逃逸率应＜8mg/m3,10%co2

脱硝系统还原剂储存区域防护设施完善。

在氨水储存区域明显的位置设置醒目的警示标识。

氨水喷射操作规程喷射系统启动前准备：1、检查系统设备均安装完毕，管路均连接可靠，且无渗漏；2、确定输送泵的出口过滤器已清洗干净；3、将计量分配柜内压力表的压力调整至3～4barg。

4、确定氨水储罐出口至喷射系统入口的手动阀门均打开。喷射模块中的的氨水、接入喷枪的压缩空气阀门处于打开状态；接入氨水软管的阀门处于关闭状态；喷枪套管吹扫气阀门处于略开状态,减压阀开启度为1.0～1.5barg;5、将输送泵的泵体内灌满液体。喷射启动操作步骤：1、检查SNCR脱硝系统的电源开关均已接通（电机断路器，空开等）；

2、检查DCS的release信号已送至PLC；

3、PLC面板上设置系统为“自动运行”或者“手动运行”。氨水卸载操作规程1、运送氨水的槽罐车到达现场后，必须服从站台卸车人员的指挥，汽车押运员只负责车上软管的连接，不准操作卸车站台的设备、阀门和其他部件；必须由专门操作人员负责管道的连接和阀门的开关操作。2、氨水卸料时，押运员、灌区卸车人员不得擅自离开操作岗位，驾驶员必须离开驾驶室。3、罐车卸氨完毕后，停止卸氨泵，关闭阀门后用冲洗水冲洗卸氨管口区域。4、卸氨的设备管线应定期进行检查，并可靠连接。5、出现雷雨天气，附近有明火、易燃、有毒介质泄露及其他不安全因素时，禁止装卸料作业。6、汽车罐车装卸料时，应按指定位置停车，发动机熄火，并采取有效制动措施；装卸过程中严禁启动车辆。7、卸料完毕后、槽车应立即离开卸车通道。8、运行人员必须经常注意检查储罐液位计等仪表是否处理正常状态，及时联系检修处理，保证各种仪表始终处于正常状态。严禁在未作可靠措施（清空、冲洗等措施）前在存储、输送氨的管道、容器外壁进行焊接、气割作业。9、氨水罐旁配有洗眼器和冲淋器，如不慎沾染氨水，立即使用清水冲洗。二、企业应建立操作规程

企业要编制事故应急救援预案，成立应急处置组织机构。定期开展应急演练。

防毒面具防化学手套防化学护目镜2%硼酸水硼酸水三、防护、应急救用品洗眼器柠檬水柠檬水

圆木塞四、应急救援物资橡胶板铁丝榔头铁锹沙袋钢丝钳扳手

1）氨水供应厂家需提供“安全生产许可证”；2）氨水供应厂家需提供“危险化学品公路运输通行证”复印件；3）氨水供应厂家按照《危险化学品安全管理条例》(国务院令第591号)进行生产、储存和运输。

五、氨水供应、运输的要求：

卸氨操作要求：操作人员穿戴好防护服、护目镜、防化学手套，现场有监护人。

出现大风雷雨天气，附近有明火、易燃、有毒介质泄露及其他不安全因素时，禁止装卸料作业。

卸氨现场设置警戒隔离区，禁止其他人员靠近或者将火种带入。

六、运行操作要求：

1、脱硝系统操作人员应当经过培训，熟悉脱硝系统的生产工艺，熟练掌握安全操作规程和事故应急处置方案；2、在开始脱硝系统运行之前，应确定氨水存储罐体及所有管线、阀门已经正确连接并且没有泄漏情况。

喷射操作要求：

每个喷射器上均装有一个空气减压阀。每个班次均需此阀进行一次检查。当NOx浓度或炉窑工况变化时，气动流量调节阀相应调整总氨水喷量

组

件

措

施

频

率

泵模块

目视检查是否泄漏

每班一次

工艺单元PU柜

目视检查是否泄漏

每班一次

喷射器模块

检查气压

每班一次

喷射器

检查喷射器外管

每月一次

过滤器

清洗滤芯每两周一次

更换滤芯每年一次氨气警报传感器

检查功能

每年两次

储罐溢流保护装置

检查功能

每年一次

储罐安全阀

检查并清洁

每年一次

双壁储罐

检查双壁内是否泄漏

每年一次

PLC电池

更换电池（仅适用于某些PLC）

发出警报时/每年一次

软水罐软水罐清洗每年一次

设备保养和维护一揽表七、维护保养：

每月至少检查喷射器一次。建议在检查喷射器前，先使系统自动停运。必须使用合适的个人防护设备，因为管道内可能仍残留还原剂。

每年至少应对气体传感器的功能进行两次检查。可用低浓度氨气检查。气体传感器的使用寿命为二至五年氨水罐安全阀的作用主要是在罐内进水时，向外排气的作用，安全阀每年检测一次。喷射器气体传感器安全阀

按照巡检表进行巡检每班做好运行记录

八、检维修要求1、系统检修时，应关闭电源并上锁，在开关箱上悬挂“禁止操作”或“维修作业中”的禁告牌；

2、进入脱硝区域实施检维修前，应先由岗位巡检人员确认作业区域无泄漏危险，放可展开作业；3、进入作业区人员应穿防静电化学防护工作服，佩戴防化学护目镜、橡胶手套，必要时佩戴过滤式防毒面具；4、拆卸系统元件前，应将该单元的氨水液体回收至缓存储罐，并确认无残存溶液和气体；5、遇有紧固件不能正常拆卸时，可使用角向砂轮或抛光机进行打磨切割，但不得动用氧气切割；6、存储、输送氨的管道、容器外壁需要进行焊接、气割作业时，必须经过动火审批流程；管道要清空、用清水冲洗干净；现场安排人员监护。

储罐区及氨水输送管道等进行电焊、气割，必须提前办理动火作业票管道要清空、用清水冲洗干净安全管理部门审批许可

九、应急事故处理

1、SNCR烟气脱硝系统运过程中，如发生危及人身安全或设备损坏的情况，应立即停止该设备或系统运行；2、发现泄漏时首先启动现场手动报警，停止氨水注入，并以最快方式向上级报告；现场设置隔离警戒区，安排附近人员撤离；3、抢修人员穿戴好防护服、护目镜、防护手套、防毒面具，用木塞或橡胶板对泄漏点进行封堵；储存罐无围堰的应用沙袋进行围堵；4、用消防系统或洒水车喷水，以稀释空气中氨的浓度；5、情况严重时，立即联络临近消防单位或者供应商进行支援；6、若有人员受伤，应将患者由泄漏现场转移至新鲜空气处并立即施行急救并送医治疗。

发生氨水泄漏时人员应向逆风的方向疏散。氨水罐旁配有洗眼器和冲淋器，如不慎沾染氨水，立即使用清水冲洗。

打开滤毒罐戴上防护面罩戴上防护手套关闭管道阀门启动事故水泵对设备进行冲洗1、氨罐氨水泄漏

2、槽车卸氨时软管破裂更换专用的软管关闭卸氨泵及后端阀门紧急使用氨车上“紧急操作杆”

发生大面积泄漏，要迅速疏散人员，设置警戒线，请求社会力量支持。

十、事故案例1993年9月18日，某化肥厂合成车间碳化工段在检修焊接管道过程中，引起氨水罐爆炸，3名维修工当场死亡。

未放完的罐底400mm深水和污泥混合后，氨水继续挥发至罐内空间成为可燃物，松动的焊机接地线螺钉在焊接时因接触不良，在法兰挡板下面产生火花，成为引爆氨水罐顶放空管法兰下部管内可燃混合气的火源。

事故案例2009年8月5日，辽宁抚顺新宏明经贸有限责任公司一30吨液氨槽罐车