彭文忠

摘要：火電廠氨區(qū)熱控設備的正常運行對控制水電廠氮氧化和物排放具有重要作用，本文將深入分析當前我國火電廠氨區(qū)熱控設備存在的隱患，并提出相應的處理措施。

關(guān)鍵詞：火電廠；氨區(qū)熱控設備；隱患分析

火電廠氮氧化合物（NOX）的排放造成了嚴重的空氣污染，如何有效降低氮氧化合物的產(chǎn)生量，或?qū)⒌趸衔镛D(zhuǎn)化成為無害的氮氣已經(jīng)成為了一個重要的研究課題。目前，氨區(qū)熱控設備被廣泛運用于火電廠，其目的是為了有效控制氮氧化和物的排放，該設備的應用對傳統(tǒng)火電廠的節(jié)能減排工作具有積極意義，然而，受各種因素的影響，目前我國火電廠氨區(qū)熱控設備還存在一定的隱患，如何對這些隱患進行科學的分析和處理已經(jīng)成為了火電廠的一項重要任務。

1、氨區(qū)熱控設備概述

1.1 氨的特性

氨是氨區(qū)熱控設備運行過程中的重要參與主體，正確認識氨的相關(guān)特性能夠確保氨區(qū)熱控設備的安全、穩(wěn)定運行。氨無色，有刺激性氣味，易融于水，在氨區(qū)熱控設備中的應用以液氨的形式存在。氨腐蝕性強，屬于易腐蝕性物質(zhì)。在明火、高溫條件下氨會發(fā)生爆炸。氨氣對人類呼吸系統(tǒng)、皮膚系統(tǒng)均具有較大傷害，嚴重可致人死亡。在氨區(qū)熱控設備運行中，對氨要進行妥善的保管，防止氨氣泄露造成爆炸，威脅氨區(qū)熱控設備的運行安全。

1.2 當前氮氧化合物排放的主要控制技術(shù)

火電廠對氮氧化合物排放的控制技術(shù)主要有兩種，分別是鍋爐燃燒過程控制和尾部煙氣凈化處理。尾部煙氣凈化處理又被稱為煙氣脫銷處理，是通過在鍋爐尾部安裝煙氣脫銷裝置而達到煙氣凈化處理的一種技術(shù)。煙氣脫銷處理可將燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化合物轉(zhuǎn)變成為無毒無害的氮氣。目前，煙氣脫銷處理技術(shù)主要有兩種：選擇性催化還原法（SCR）及選擇性非催化還原法（SNCR），在實際生產(chǎn)中應用最為廣泛且相對成熟的煙氣脫銷處理技術(shù)主要是選擇性催化還原法。氨是選擇性催化還原法最常用到的還原介質(zhì)。液氨可以與氮氧化合物產(chǎn)生反應，形成氮和水，可有效祛除煙氣中的氮氧化合物。

1.3 氨區(qū)熱控設備的相關(guān)工作原理

所謂氨區(qū)是指液氨的存儲區(qū)，比如液氨的卸料壓縮機、氨氣稀釋槽、廢水泵、廢水池等等。液氨自液氨儲罐流至SCR區(qū)需要經(jīng)過5個區(qū)域，分別是氨罐液氨出口閥、蒸發(fā)器液氨入口閥、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器出口氨氣自力式調(diào)節(jié)閥、氨氣緩沖罐。液氨轉(zhuǎn)變成為氨氣的區(qū)域是蒸發(fā)器，利用蒸發(fā)器出口氨氣自力式調(diào)節(jié)閥將氨氣調(diào)節(jié)至最佳壓力（0.25MPa）便可實現(xiàn)向SCR區(qū)穩(wěn)定輸出氨氣的目的。SCR反應區(qū)、液氨氣化供應區(qū)以及液氨儲存區(qū)是脫銷裝置的主要分布區(qū)域。為了實現(xiàn)安全環(huán)保的需求，氨區(qū)熱控設備還配有廢水收集排放系統(tǒng)、氨漏檢測報警儀器、氨氣稀釋系統(tǒng)等輔助設備系統(tǒng)。

2、氨區(qū)熱控設備隱患分析

2.1 電氣設備隱患

火電廠氨區(qū)熱控設備電源往往與閥門電源同屬于總電源，這樣的結(jié)構(gòu)設計存在一定的安全隱患，且一旦發(fā)生故障會產(chǎn)生連鎖反應，影響氨區(qū)熱控設備的平穩(wěn)、安全運行。比如，閥門故障的危害是連鎖性的，閥門故障會對上一級電源的電壓及正常供電產(chǎn)生不良影響，比如電源失電或者電壓不穩(wěn)。電源故障又會波及到熱控設備，比如，氨區(qū)電源在失電后，液氨蒸發(fā)器入口閥會被關(guān)閉，蒸汽調(diào)整門不能充分發(fā)揮作用，致使液氨進入蒸發(fā)器受阻，蒸發(fā)器內(nèi)氨氣形成數(shù)量不足，出口的供氨壓力達不到規(guī)定的要求。在蒸發(fā)器出口壓力過低時，系統(tǒng)會關(guān)閉兩路供氨快關(guān)閥，因此，供氨壓力過低勢必會導致SCR區(qū)的供氨快關(guān)閥無法正常打開，最終導致脫銷系統(tǒng)的停運。由此可見，火電廠氨區(qū)熱控設備的各個組件是一個有機的整體，一旦某個部件發(fā)生了問題，會影響熱控設備的安全運行。因此，氨區(qū)熱控帶電設備必須要做好防水防潮工作，否則會造成閥門工作異常、自控失靈等情況，威脅氨區(qū)熱控設備的安全運行。

2.2 SCR區(qū)煙氣流量指示不準確

SCR區(qū)煙氣流量指示不準確主要包括以下幾個方面：

2.2.1 SCR區(qū)煙氣流量指示偏小

煙氣流量一次傳感器中的熱式氣體質(zhì)量流量計需要達到350℃的高溫才能滿足測量的要求，如果熱式氣體質(zhì)量的流量計低于該溫度，便會出現(xiàn)SCR區(qū)煙氣流量指示偏小的問題。目前，熱式流量計的應用并不廣泛，利用SIEMENS皮托管式流速計代替熱式流量計可有效避免上述問題。

2.2.2 SCR區(qū)稀釋風機出口流量指示偏低

稀釋風機額定出口風量必須要達到3600NM3/h才屬于正常，如果風量小于該數(shù)值，則可判定為SCR區(qū)稀釋風機出口流量指示偏低。稀釋風機額定出口風量偏低會對氨氣關(guān)閉閥造成不良影響。導致SCR區(qū)稀釋風機出口流量指示偏低的原因主要是稀釋風機出力不夠、濾網(wǎng)堵塞、稀釋風機出口直管段長度不夠等。

2.3 噴氨流量計不準確

排除噴氨流量計質(zhì)量問題，噴氨流量機不準確的原因可能是因為儀表標定錯誤，有些噴氨流量計在使用時必須要將前后手動們進行關(guān)閉，在此條件下將氨氣充滿管路進行調(diào)零才能確保噴氨流量計的正常使用，因此，在進行噴氨流量計標定時要注意依照使用說明書進行操作。

2.4 氨氣調(diào)整門不符合要求

氨氣調(diào)整門必須要擁有調(diào)整余地，否則在使用過程中容易發(fā)生氨氣調(diào)整門故障。造成氨氣調(diào)整門不合格的原因主要是氨氣調(diào)整門的行程不夠長、壓縮空氣水分過大、設計時未充分考慮到斷電、斷氣、斷信號保護等。

2.5 液氨罐壓力信號誤發(fā)

在進行氨區(qū)熱控設備選擇時要充分考慮到設備投入使用后的腐蝕問題，如果氨罐壓力控制器的抗腐蝕能力弱會造成液氨罐壓力信號誤發(fā)。

3、火電廠氨區(qū)熱控設備隱患處理及預防措施

氨區(qū)熱控設備的平穩(wěn)運行是確?；痣姀S節(jié)能減排工作有效開展的重要條件，因此，做好火電廠氨區(qū)熱控設備隱患處理及預防措施是火電廠實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的重要途徑。endprint

3.1 加強對氨區(qū)熱控設備中電氣設備的控制

3.1.1 合理設置電源

分布式控制系統(tǒng)（DCS）的電源要獨立，漏電保護器的下口電源要斷開，可將電機控制中心（MCC）段的電源引入進來，確保分布式控制系統(tǒng)的電源與執(zhí)行機構(gòu)的電源是相互獨立的，當后者發(fā)生故障時不會波及到分布式控制系統(tǒng)，保障分布式控制系統(tǒng)供電的可靠性。

3.1.2 對氨區(qū)執(zhí)行機構(gòu)進行分組供電

氨區(qū)執(zhí)行機構(gòu)如果不進行分組供電，兩個重要閥門同由上一級電源供電，當一個閥門出現(xiàn)跳閘時，會連累上一級電源，從而使另一個閥門也發(fā)生斷電。對氨區(qū)執(zhí)行機構(gòu)進行分組供電可有效防止此類情況的發(fā)生，比如，氨罐A放料閘和液氨蒸發(fā)器A切斷閥在實現(xiàn)分組供電后，任何一方出現(xiàn)跳閘均不會波及到另一方。

3.1.3 做好電流記錄

做好電流記錄的目的是為了監(jiān)視電磁閥運行情況，特別是電磁閥在操作瞬間的電流進行記錄。比如，氨罐放料閥的線圈從不帶電到帶電的一瞬間電流增大，此時的電流比平時電流更具代表性，做好電流記錄方便運行人員對電磁閥運行情況進行檢查。

3.2 合理設置連鎖條件

在安全熱控設備運行過程中，一旦氨區(qū)電源失電會引起連鎖反應，最終導致供氨壓力不足，兩臺機組脫銷系統(tǒng)停運。由此可見，之所以會發(fā)生上述情況是因為分布式控制系統(tǒng)邏輯中的“供氨壓力低”這個條件引起的。為了避免這一情況的發(fā)生，在不影響氨區(qū)熱控設備安全運行的情況下，可以考慮去除掉“供氨壓力低”這一連鎖條件，或者是在系統(tǒng)中加入延時設計，確保氨區(qū)熱控設備的正常運行。

3.3 做好氨區(qū)熱控設備的防雨防潮措施

氨區(qū)熱控設備一旦發(fā)生進水或者受潮會增加設備故障的發(fā)生幾率，影響氨區(qū)熱控設備的正常運行，因此，必須要做好氨區(qū)熱控設備的防雨防潮措施，特別是幾個電磁閥，必須要保持清潔干燥。對氨區(qū)的檢測儀表要進行定期的檢定，及時更換不合格的檢測儀表，確保檢測數(shù)據(jù)準確可靠。

3.4 加強日常巡檢工作

相關(guān)工作人員要加強日常巡檢工作，特別要對氨區(qū)的電氣設備進行細致檢查，比如防靜電措施是否到位、防靜電接地點的銹蝕狀況等，確保氨區(qū)電氣設備能夠正常運行。

3.5 制定氨區(qū)熱控設備異常狀況應急處理措施

制定設備異常狀況應急處理措施有利于維修人員及時對氨區(qū)熱控設備進行維修，最大限度減少故障帶來的損失。

結(jié)語

綜上所述，火電廠排放的氮氧化合物對自然環(huán)境造成了嚴重污染，而SCR脫銷工藝可有效控制氮氧化合物的排放。作為SCR脫銷工藝中的重要還原劑，氨氣的使用存在一定的弊端，比如，危險系數(shù)較高，容易產(chǎn)生安全事故。為了確保SCR脫銷工藝的順利實施，相關(guān)人員必須要對氨區(qū)熱控設備進行有效控制，不斷改良設備性能，并采取相關(guān)的防范措施，確保氨區(qū)熱控設備運行的穩(wěn)定性與安全性。

【參考文獻】：

[1]劉成瑩，劉波.火電廠氨區(qū)熱控設備隱患分析及處理[J].河北電力技術(shù)，2015（S1）：35-36+38.

[2]王占山，潘麗波.火電廠大氣污染物排放標準實施效果的數(shù)值模擬研究[J].環(huán)境科學，2014（03）：853-863.

[3]桑綺，樂園園，徐晗.火電廠大氣污染物排放標準、現(xiàn)狀及減排技術(shù)[J].浙江電力，2011（12）：42-46.endprint