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AG集团火电厂氮氧化物减排氨区系统优化

  控制大气污染是历史使命,火力发电机组进行氮氧化物排放控制已经取得效果,进行超洁净改造达到天然气燃汽轮机排放50mg/m3标准,液氨作为火电厂烟气脱硝(SCR)催化剂之一被广泛采用,这里液氨被作为重大危险源,设备管理等同于主机系统,对于氨区存在问题进行系统优化就尤为重要,就如何解决系统供氨系统堵塞、振动、泄漏问题进行介绍。

  SCR氨区从设计、施工安装、运行存在一些缺陷,如液氨储罐平台与管道的交叉布置不符合人机功效,不方便操作人员行走和操作;接卸液氨槽车使用金属软管连接以及液氨鹤管位置不对,不符合安全要求;接卸液氨时液氨压缩机进出口管道振动,引起四通阀与管道连接部位泄漏;液氨蒸发器液氨调门卡涩,造成流量无法调节;炉侧氨气流量计因异物沉积无法正常显示,影响到喷氨脱硝效果。

  氨区接卸液氨鹤管放置在氨车通道一端,采用金属软管连接槽车和鹤管,接卸区消防喷淋管横在通道上方影响槽车进出,存在车、鹤管、喷淋管碰撞的风险。通过改进将鹤管移位到槽车通道一侧,鹤管和槽车直接对接,并方便槽车双向进出。

  液氨储罐顶部工作平台与管道交叉,管道在平台上有4根,影响人员走动,为避免磕碰氨管道,将平台上移到交叉管道之上。

  在脱硝供氨系统运行5个月后,发生液氨蒸发器液氨调门堵塞,调阀开度逐渐增大,不能稳定氨气稀释罐压力;炉侧氨气流量计堵塞,造成流量计不准确,喷氨量调整困难。液氨调门频繁堵塞,最高达每天需要解体清理一次,氨气流量计因堵塞不稳定,严重影响脱硝系统运行。

  在2013年12月份,#1炉喷氨调门、流量计出现异常,流量计自动显示流量调大,造成喷氨量增大。堵塞物能被磁铁吸附,为铁化合物与油形成的混合物,铁的氧化物为细小颗粒,主要是管道残留物,油来源与液氨中。

  供氨市场调研,对本地区售氨企业生产工艺进行现场调查,主要是质量控制,出售液氨质量含量、杂质是否满足要求,排除不合格生产氨的企业。从化工企业液氨生产工艺和现有产品质量控制方法考虑,尽量不使用石油、天然气作为原材料的生产液氨企业。

  通过液氨生产企业调研,一是生产液氨工艺带入少量的油、AG集团,水等杂质;二是防止液氨对罐体的腐蚀,罐体内壁采用油的保护方式;三是液氨压缩机漏油进入液氨系统。

  液氨生产企业为提高液氨含量往往使用液氨过滤器,将液氨过滤器引入到供氨系统,过滤液氨中的油、水、铁的化合物等杂质。

  通过加装液氨过滤器,接卸过液氨后将过滤杂质排出。运行2年以来,液氨过滤器、氨气流量计堵塞现象明显降低,可以连续运行6个月无堵塞。

  过滤器采用玻璃纤维不锈钢复合烧结滤芯,将液氨纯度提到99.9%,选用3支5um过滤精密,直径70mm,高度490mm,滤芯为内螺纹连接。玻璃纤维滤芯使用周期为三个月,孔径会逐步变大影响过滤,需要定期进行更换。采用波纹管密封的截止阀,其关键部件——金属波纹管,采用的是内藏式波纹管,免冲刷设计,另采用多层结构,通过液压成形,可保证最大程度的寿命延长。

  四通阀泄漏原因分析:氨区系统投运前进行氮气置换和试压,系统严密性通过验收,系统严密可靠。在运行一段时间,接卸过几次液氨后,液氨压缩机四通阀开始泄漏,采用临时粘接的办法进行处理。通过现场观察,液氨压缩机进出口管道弯头多阻力大引起管道振动,四通阀与管道为丝扣连接,在振动后引起泄漏。

  系统优化避免泄漏:液氨压缩机位置管道不易再进行改变,一是通过加固管道减少振动,控制振源;二是将四通阀与管道采用金属软管连接,减少振动能量传递,使得四通阀不因振动引起泄漏。

  通过在液氨鹤管出口管道加装液氨过滤器,降低杂质进入液氨储罐,避免液氨蒸发器液氨调阀、炉侧氨气流量计频繁堵塞;解决液氨压缩机四通阀泄漏,接卸液氨正常进行,为供氨系统及脱硝系统稳定运行提供条件。

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