火力发电厂液氨管理安全技术设计

摘 要：介绍了液氨在SCR烟气脱硝技术中的作用，阐述了液氨在储存与装卸、消防、特种设备安全管理、电气安全管理、防雷防静电安全管理方面的设计，指出了液氨急性中毒的现场自救与互救的方法。

关键词：SCR烟气脱硝；液氨；安全设计

0 前言

2013年6月3日，吉林宝源丰禽业有限公司发生火灾爆炸，造成液氨泄漏，导致121人死亡的特别重大安全事故。2013年8月31日，上海翁牌冷藏实业有限公司发生液氨泄漏事故，造成15人死亡的重大安全事故。液氨泄漏事故频发，液氨的安全管理工作显得尤为重要。

为保护环境，火力发电厂烟气排放必须符合国家达标排放标准，火力发电厂纷纷采用先进的除硫脱氮除尘技术。其中以液氨作为还原剂，采用选择性催化还原法（SCR）技术，在催化剂作用下进行选择性催化还原，在NH3/NO=1的情况下，可以达到80～90%的脱硝效率，从而有效的保护了环境。

1 SCR烟气脱氮技术原理

氨气作为脱硝剂被喷入高温烟气脱硝装置中，火力发电厂通常在以二氧化钛为载体的五氧化二钒催化剂的作用下将烟气中NOx 分解成为N2和H2O，其反应方程式如下：

2 SCR烟气脱氮工艺流程图

液氨从液氨槽罐车由卸料压缩机送入液氨储槽，再经过蒸发槽蒸发为氨气后通过氨缓冲槽和输送管道进人锅炉区，通过与空气均匀混合后由分布导阀进入SCR反应器内部反应。

3 液氨管理安全技术

3.1 液氨储存与装卸设计管理

3.1.1 场所选址设计

液氨储存和装卸场所的卫生防护距离应符合《石油化工企业卫生防护距离》（SH3093-1999）的要求，液氨储存和装卸场所应集中布置在厂区边缘地带，应在工厂全年最小频率风向的上方位，液氨储存和装卸场所不应设置在地下或半地下。

3.1.2 液氨储罐区的安全设计

罐区内液氨储罐与架空电力线的最近水平距离不应小于电杆（塔）高度的1.5倍，液氨储罐的基础、防火堤及有关的码头、管架、管墩等，均应采用非燃烧材料，其耐火极限不应低于3h，液氨储罐的承重支柱耐火极限不应低于1.5h，液氨储罐的防火间距应符合安全要求；液氨储罐的储存系数不应大于0.9，储罐个数不宜少于2个；确定液氨储罐容量时，日储量计算应为生产装置年开工天数的平均日进料量；液氨储罐应设置防晒、冷却水喷淋降温设施或有良好的绝热保温措施；在储罐20m以内，严禁堆放易燃、可燃物品；液氨罐区邻近江河、海岸布置时，必须采取防止泄漏和含氨废水流入水域的措施；液氨储存场所应设氨气体检测报警仪或可燃气体监测报警仪；液氨储存场所构成重大危险源的，应按重大危险源的要求设置相应的安全标志。

液氨储罐和装卸站台、周边建筑设施、道路等之间的防火间距应符合《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）的有关规定。

3.1.3 防火堤设计

液氨储罐组或储罐区四周应设置高度不小于1.0m的不燃烧实体防火堤。

防火堤的设置应符合下列规定：

1.防火堤的有效容量不应小于其中最大储罐的容量。低温液氨储罐防火堤内有效容积应为一个最大储罐容积60%。

2.防火堤的设计高度应为1.0～2.2m，防火堤设计高度应比计算高度高出0.2m，隔堤高度应比防火堤低0.2～0.3m。

3.防火堤内地面，应有不小于3‰的坡度。

4.罐组所设防火堤，必须是闭合的。隔堤与防火堤也必须是闭合的。

5.防火堤及隔堤选型宜采用砖砌防火堤、钢筋混凝土防火堤或浆砌毛石防火堤。防火堤及隔堤应能承受所容纳稀释氨水的静压及温度变化的影响，且不渗漏。防火堤内应采用现浇混凝土地面，并宜坡向四周。

3.1.4 液氨装卸设施设计

1.液氨装卸站的进、出口，应分开设置；当进、出口合用时，站内应设回车场；

2.采用液氨泵充装时，其液氨装卸车鹤位与充装泵的距离，不应小于8m；

3.在距装卸车鹤位10m以外的装卸液氨管道上，除设置便于操作的紧急切断阀外，应设置远程切断装置；

4.液氨装卸车，应采用液下装卸方式；

5.液氨严禁就地排放；

6.液氨汽车装卸车鹤位之间的距离，不应小于4m；

7.液氨的汽车装卸车场，应采用现浇混凝土地面。

3.2 消防设计

储罐区、装卸区，宜设置环形消防车道；环形消防车道至少应有两处与其它车道连通。消防道路的路面宽度不应小于4m，路面内缘转弯半径不宜小于12m，路面上净空高度不应低于4m。供消防车停留的空地，其坡度不宜大于3%。

储罐的中心至不同方向的两条消防车道的距离，均不应大于120m。当仅一侧有消防车道时，车道至任何储罐的中心，不应大于80m

液氨储存、装卸场所应建立健全岗位防火责任制，配备经过培训的兼职或专职的消防人员。

液氨储存、装卸场所应设置完善的消防水系统，配置相应的消防设备、设施和灭火器材；岗位应配置通讯和报警装置。

液氨储罐区，应设明显的防火警示标志，通道、出入口和通向消防设施的道路应保持畅通。

3.3 特种设备安全管理设计

液氨储罐、压力管道、液氨槽罐车的生产（含设计、制造、安装、改造、维修）、使用、检验检测及其监督检查等必须符合《特种设备安全监察条例》、《压力容器安全技术监察规程》等相关规定要求。

特种设备使用单位应当向直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门登记，并设专（兼）职人员管理。登记标志应当置于或者附着于该特种设备的显著位置

液氨储罐使用前或检修后应做气密性能试验。