电厂烟气脱硝工程安全预评价报告.doc

火电有限公司火电有限公司 一期、二期机组脱硝改造工程一期、二期机组脱硝改造工程 安安全全预预评评价价报报告告 安全技术咨询公司安全技术咨询公司 APJ-(国国)- 二二一一年年月月 火火电电有有限限公公司司 一一期期、二二期期机机组组脱脱硝硝改改造造工工程程 安全预评价报告安全预评价报告 法 定 代 表 人： 技 术 负 责 人： 评价项目负责人： 二一二一年年月月 前前 言言 为了认真贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，根据 中华人民共和国安全生产法 、 关于加强建设项目安全设施“三同时”工 作的通知 （国家发展和改革委员会，国家安全生产监督管理局，发改投资 20031346 号）等相关要求，保证火电有限公司烟气脱硝工程符合 国家规定的劳动安全法律、法规、标准，保障劳动者在生产过程中的安全 健康和以后生产的顺利进行，安全技术咨询公司受委托接受了 “火电有限公司一期、二期机组（16 号）烟气脱硝工程安全预评价” 任务。 本次评价的范围为位于火电有限公司厂区内的一期、二期机组 烟气脱硝工程，包括：1 至 6 号机组 SCR 系统及氨站等辅助系统。 本安全评价报告是根据安全预评价导则编写的。安全技术 咨询公司评价人员根据建设项目可行性研究报告的内容，运用科学的评价 方法，辨识与分析该建设项目潜在的危险、有害因素，确定其与安全生产 法律法规、标准、行政规章、规范的符合性，预测发生事故的可能性及其 严重程度，提出安全对策措施建议，做出安全评价结论，作为该建设项目 初步设计和施工图设计中安全设施设计和建设项目安全管理、监察的主要 依据。 项目实施过程中，得到了火电有限公司的大力支持，在此表示 诚挚感谢。 目 录 第一章第一章 概述概述 1 1.1 安全预评价目的.1 1.2 安全预评价依据.1 1.2.1 法律、法规、规章1 1.2.2 标准.2 1.2.3 建设项目相关批复文件及资料3 1.3 安全预评价范围.3 第二章第二章 建设项目简介建设项目简介 4 2.1 建设单位简介.4 2.2 工程概况.4 2.2.1 项目来由.4 2.2.2 改造方案.4 2.3 厂址及平面布置5 2.3.1 电厂厂址选择及总图布置.5 2.3.2 SCR 反应器和氨站布置.6 2.3.3 自然条件7 2.4 工艺流程.8 2.5 主要工艺系统及设备.9 2.5.1 反应器本体.10 2.5.2 吹灰器.10 2.5.3 进出口烟道.10 2.5.4 还原剂存储、制备、供应系统.10 2.6 主要原、辅材料.11 2.7 公用系统改造和接入.12 2.8 自动化仪表及控制12 2.8.1 氨区控制系统.13 2.8.2 SCR 区控制系统.13 2.8.3 吹灰控制系统.13 2.9 防止氨泄漏措施及氨区报警系统.14 2.9.1 防止氨泄漏措施.14 2.9.2 氨区报警系统.15 2.10 劳动定员.16 2.11 主要经济技术指标.16 第三章第三章 危险、有害因素分析危险、有害因素分析 18 3.1 主要危险物质及特性.18 3.2 辨识与分析主要危险有害因素的依据、过程.22 3.3 主要危险、有害因素分析.23 3.3.1 生产过程中的主要危险因素23 3.3.2 生产过程中的主要有害因素27 3.3.3 自然危害因素28 3.4 主要危险、有害因素存在的部位.29 3.5 重大危险源辨识.30 3.5.1 辨识依据.30 3.5.2 辨识过程.31 3.5.3 辨识结果.31 第四章第四章 评价单元划分及评价方法选择评价单元划分及评价方法选择 32 4.1 评价单元划分.32 4.1.1 评价单元划分的原则32 4.1.2 评价单元划分结果32 4.2 评价方法选择.32 4.2.1 评价方法的选择32 4.2.2 主要评价方法简介33 第五章第五章 定性、定量评价定性、定量评价 35 5.1 总体布局安全评价.35 5.1.1 总体布局单元简介35 5.1.2 总体布局安全检查表评价35 5.1.3 总体布局评价小结38 5.2 主体生产单元评价.39 5.2.1 安全检查表法评价.39 5.2.2 故障类型及影响分析42 5.2.3 液氨泄漏严重程度分析43 5.2.4 单元评价小结45 5.3 公辅系统单元安全评价45 5.4 工业卫生单元.46 5.4.1 安全检查表评价47 5.4.2 故障类型及影响分析.48 5.4.3 单元评价小结49 5.5 消防单元.49 5.5.1 单元简介.49 5.5.2 安全检查表法评价.49 5.5.3 单元评价小结.51 第六章第六章 安全对策措施及建议安全对策措施及建议 52 6.1 可行性研究报告中已采取的安全措施.52 6.2 补充的安全对策措施.55 6.3 设备运行、施工中的安全对策措施建议.57 6.4 液氨储存、使用安全对策措施.60 6.5 安全管理对策措施建议.61 第七章第七章 安全预评价结论安全预评价结论 63 附件附件 1 总平面布置图总平面布置图 .65 附件附件 2 专家评审意见及修改说明专家评审意见及修改说明 .66 0 第一章第一章 概述概述 1.1 安全预评价目的 安全预评价是落实安全生产“三同时”的技术支撑，目的是贯彻“安全第一、预防为 主、综合治理”的安全生产方针，为建设项目初步设计提供科学依据，以提高建设项目 本质安全程度。 此次安全预评价的目的是： 1）识别和分析火电有限公司烟气脱硝工程在建成投产后生产过程中存在的 主要危险、有害因素，以及可能导致的危险、危害后果和程度。 2）对项目建设方案进行总体分析评价，对该项目可行性研究报告中采用的危险、 有害因素控制措施与国家相关安全生产法律、规范、标准对照进行分析评价，查找存在 的问题或不足之处，提出提高项目本质安全程度的安全对策措施。 3）预评价分析结果和评价结论可作为进一步设计的依据之一。 4）安全预评价报告及其分析结果可为安全生产监督管理部门对企业实施监督、管 理、检查提供参考。 5）预评价报告可为项目建设单位安全管理科学化、系统化、标准化创造条件。 1.2 安全预评价依据 1.2.1 法律、法规法律、法规、规章、规章 1） 中华人民共和国安全生产法 （中华人民共和国主席令第 70 号） ； 2） 中华人民共和国消防法 （国家主席令2008第 6 号） ； 3） 中华人民共和国职业病防治法 （国家主席令2011第 52 号令） ； 4） 危险化学品安全管理条理 （国务院令2011第 591 号） ； 5） 特种设备安全监察条例 （国务院 2009 令第 549 号） ； 6） 生产安全事故应急预案管理办法 （国家安全生产监督管理总局2009第 17 号 令）; 7） 冶金企业安全生产监督管理规定 （国家安全监管总局2009第 26 号令） ； 8） 特种作业人员安全技术培训考核管理规定 （国家安全生产监督管理总局2010 第 30 号令） ； 9） 关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见 （安监管协调字200456 号） ； 10） 关于加强建设项目安全设施“三同 1 时”工作的通知 （国家发展和改革委员会 国家安全生产监督管理局，发改投资2003 1346 号） ； 11） 关于加强非煤矿矿山及石油、冶金、有色、建材等相关行业建设项目安全设 施“三同时”工作的通知 （安监总管一字200567 号） ； 12） 发电企业安全生产标准化规范及达标评级标准 （电监安全201123 号） ； 13） 职业病危害因素分类目录 （卫法监发200263 号） ； 14） 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求 （国电发 2000 589 号文； 15） 省安全生产条例 （省人民代表大会常务委员会公告第五十六号） 。 1.2.2 标准标准 1） 安全评价通则 （AQ8001-2007） ； 2） 安全预评价导则 （AQ8002-2007） ； 3） 工业企业煤气安全规程 （GB6222-2005） ； 4） 电力工业锅炉压力容器监察规程 （DL 612-1996） ； 5） 钢铁冶金企业设计防火规范 （GB50414-2007） ； 6） 建筑设计防火规范 （GB50016-2006）并参考建筑设计防火规范 （GB50016-2012） （送审稿.2012 年 02 月 02 日） ； 7） 建筑灭火器配置设计规范 （GB50140-2005） ； 8） 建筑抗震设计规范 （GB50011-2001，2008 年版） ； 9） 建筑物防雷设计规范 （GB50057-94，2000 年版） ； 10） 工业企业总平面设计规范 （GB50187-93） ； 11） 生产过程安全卫生要求总则 （GB/T12801-2008） ； 12） 生产设备安全卫生设计总则 （GB5083-1999） ； 13） 工业企业设计卫生标准 （GBZ1-2010） ； 14） 工作场所有害因素职业接触限值 化学有害因素 （GBZ2.1-2007）及工作 场所有害因素职业接触限值 物理因素 （GBZ2.2-2007） ； 15） 常用危险化学品的分类及标志 （GB13690-1992） ； 16） 安全色 （GB 2893-2008） ； 17） 安全标志及其使用导则 （GB 2894-2008） ； 18） 工业管路的基本识别色和识别符号 （GB7231-2003） ； 19） 起重机械安全规程 （GB6067.1-2010） ； 2 20） 固定式钢梯及平台安全要求 第 1 部分:钢直梯 （GB 4053.1-2009） ； 21） 固定式钢梯及平台安全要求 第 2 部分:钢斜梯(GB 4053.2-2009 )； 22） 固定式钢梯及平台安全要求 第 3 部分:工业防护栏杆及钢平台 （GB 4053.3- 2009)； 23） 工业企业厂区内铁路、道路运输安全规程 （GB4387-2008） ； 24） 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 （GB50058-1992） ； 25） 危险化学品重大危险源辨识 （GB18218-2009） ； 26） 生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则 （AQ9002-2006） ； 27） 企业职工伤亡事故分类 （GB6441-1986） ； 28） 危险货物分类和品名编号 （GB6944-2005） ； 29） 建筑设计照明标准 （GB50034-2004） ； 30） 电力设备典型消防规程 （DL5027-1993） ； 31） 变电所总布置设计技术规程 （DL/5056-1996） ； 32） 锅炉房设计规范 （GB50041-2008） ； 33） 供配电系统设计规范 （GB 50052-2009） ； 34） 低压配电设计规范 （GB 50054-2011） ； 35） 电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分） （DL 408-1991） ； 36） 火力发电厂劳动安全和卫生设计规程 （DL50531996） ； 37） 火力发电厂建筑设计规程 （DL50541999） ； 38） 火力发电厂设计技术规程 （DL5000-2000） ； 39） 小型火力发电厂设计技术规程 （GB50049-94） ； 40） 火电厂大气污染排放标准 （GB13223-2011） ； 41）其他安全标准。 1.2.3 建设项目相关批复文件及资料建设项目相关批复文件及资料 火电有限公司1至4号机组脱硝改造工程可行性研究报告及火电 有限公司5、6机组脱硝改造工程可行性研究报告 ，电力科学研究院，2012 年4月。 1.3 安全预评价范围 本次评价的范围为位于火电有限公司厂区内一期、二期机组烟气脱硝工程， 3 包括：1 至 6 号机组（一期 4300MW、二期 2600MW）SCR 系统及氨站等辅助系统。 4 第二章第二章 建设项目简介建设项目简介 2.1 建设单位简介 火电有限公司（以下简称“电厂”）位于襄阳市南面，地属襄城区欧庙 镇曹湾乡，距离襄阳市区约15km。 电厂一期工程4300MW引进型亚临界机组分别于1998年11月28日、1999年1月13日、 1999年9月28日、1999年10月16日投产发电。锅炉系上海锅炉厂引进美国CE公司技术生 产的亚临界参数、四角切圆燃烧方式、自然循环锅炉，锅炉型号为SG1025/17.53 M842。 电厂二期工程2600MW引进型超临界机组分别于2007年1月25日、2007年5月23日 投产发电。锅炉系上海锅炉厂引进技术制造的国产超临界参数、变压运行、螺旋管区圈 直流锅炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬 吊型结构、露天布置的燃煤锅炉。锅炉型号为SG1913/25.40M957。 2.2 工程概况 建设项目名称：火电有限公司烟气脱硝工程。 建设地点：火电有限公司厂区内。 建设性质：新建。 建设规模：一期 14 号机组，二期 5、6 机组 SCR 系统及氨站等辅助系统。 2.2.1 项目来由项目来由 火电有限公司由于目前 1 至 4 号机组（1998、1999 年投产）实际运行时 NOx 排放浓度最高已达到近 750mg/m3，5、6 号机组（2007 年投产）正常运行时 NOx 排放浓度最高已达到近 300mg/m3，无法满足国家新的排放标准火电厂大气污染排放 标准 （GB13223-2011）中的控制目标：烟尘30mg/Nm3，SOx200mg/Nm3（现有锅炉） ，NOx100mg/Nm3或 NOx200mg/Nm3（2003 年 12 月 31 日前建成投产或通过建设项 目环境影响报告书审批的火力发电锅炉执行该限值） 。 因此决定对一期 1 至 4 号机组以及二期 5、6 号机组炉实施脱硝改造。 2.2.2 改造方案改造方案 一期 1 至 4 号机组可研最终推荐采用脱硝技术路线为低氮燃烧技术（LNB）+SCR 5 烟气脱硝，脱硝后能够满足 200mg/m3（标态，干基，6%O2）排放浓度限值的要求。 二期 5、6 号机组因原设计已考虑低氮燃烧技术且当前能够达到较好的低氮燃烧技 术水平，最终推荐 5、6 号机组脱硝改造方案为 SCR 烟气脱硝，脱硝后能够满足 100mg/m3（标态，干基，6%O2）NOx 排放浓度限值的要求。 结合本次脱硝改造，锅炉辅助设备中的空预器与引风机需进行相应配套改造。 液氨为首选还原剂，尿素可作为备选还原剂，一、二期机组共用一套还原剂储存、 制备和供应系统。 采用常规的高灰型SCR烟气布置形式，不设SCR旁路与SCR入口小灰斗，设省煤器 旁路，催化剂采用“2+1”布置形式。 脱硝装置的设计寿命为 30 年，装置可用率不低于 98%，脱硝年运行小时 7000h， 利用小时 5500h。 2.3 厂址及平面布置厂址及平面布置 2.3.1 电厂厂址选择及总图布置电厂厂址选择及总图布置 电厂位于市南面，地属区镇乡，距离市区约15km。 厂址东北紧邻汉江，离江边大堤约120m（紧邻江堤有40m宽规划道路） ；正北约2.5km处 为年吞吐量500万吨（规划吞吐量1000万吨）的卸煤码头。 电厂一期 4300MW 国产燃煤机组，厂区为北偏东 25 度布置，采用三列式 布置型式，自西北向东南依次为 220kV 配电装置、主厂房、贮煤场及卸煤设施。 电厂一期 2600MW 采用三列式布置型式，自西北向东南依次为 500kV 配电 装置、主厂房、贮煤场及卸煤设施。厂区自东北向西南顺延布置，固定端向东北，扩建 端向西南。 厂前区及其它辅助生产及附属生活设施基本布置在厂区东北部，自西北向东南依次 为：制氢站、浴室、消防车库、培训楼、食堂、厂前区、生产办公楼、净水站、化水车 间、工业废水处理站、备品备件库、汽车库、输煤综合楼、生活污水处理站、特种材料 库及点火油罐区。 主厂房与贮煤场之间主要布置干除灰、渣系统，包括：除灰水泵房、脱水仓、浓缩 机、干灰库、煤筒仓、推煤机库及启动锅炉房。 电厂设 3 个入口，其中东北侧 2 个，分别接厂前区和接辅助生产区，实现电厂交通 人货分流。西南侧入口在施工期间为材料运输通道，运行期间主要通往涂家冲灰场，是 6 电厂运渣道路，为泥结碎石路面。 2.3.2 SCR 反应器和氨站布置反应器和氨站布置 1）SCR 反应器 本项目1至6号机组的烟气条件为常规的燃煤烟气条件，采用常规的高灰型SCR烟气 布置形式，不设SCR旁路与SCR入口小灰斗，设省煤器旁路，催化剂采用“2+1”布置形式。 在空间上，SCR反应器布置在锅炉尾部省煤器和空预器之间，即从锅炉省煤器出口 处引出烟气，进入SCR反应器后再重新返回空预器入口。 在结构上，可以从锅炉后侧与静电除尘器之间连接烟道区域向上新建钢架结构，用 于支撑 SCR 反应器。对于 SCR 装置与锅炉之间的接口烟道，则由 SCR 新建钢架独立承 担或与锅炉原有钢架共同承担。 2）氨站 氨站位于二期（5、6 号机组）西南角，面积约为 3000 m2。为避免氨气与空气混合 达到爆炸范围，在整个液氨储存、蒸发器、缓冲罐及氨区部分管道系统均露天布置。 氨站整个系统包括：液氨卸料系统、液氨储存系统、液氨蒸发系统、气氨稀释系统。 考虑到一、二期机组的脱硝运行要求，设置3个液氨储罐，每个储罐容积为70m3。 液氨储罐的工作温度为常温，工作压力为1.6MPa，设计温度为40，设计压力为2.16 MPa。 氨区布置各设备间的安全距离如表 2.1： 表表 2.1 氨区布置个设备安全距离氨区布置个设备安全距离 工艺装置（单元）液体储罐（卧式罐）汽车装卸站电控室 工艺装置（单元）-9m20m15m 液体储罐（卧式罐）9m-10m15m 汽车装卸站20m10m-10m 电控室15m15m10m- 氨罐与外部防火间距如表 2.2。 氨站应该距离生产厂房、生产设备 20m，距离明火和散发火花地点 30m，距离全厂 重要设施 30m，距离运输道路、厂围墙10m。 7 氨罐安全距离示意图 图图2.1 氨罐安全距离示意图氨罐安全距离示意图 2.3.3 自然条件自然条件 1）地形、地貌 本次脱硝改造建设场地为电厂现有场地及其附近现有可利用场地。电厂厂址 所在地地形平坦、开阔，地处于汉江右岸的一级阶地之上，自然地面标高6164m，属 于冲积平原地貌单位。 根据1/400万中国地震动峰值加速度区划图，本区地震动峰值加速度为0.05g； 根据1/400万中国地震动反应谱特征周期区划图，本区地震动反应谱特征周期为 0.35s。抗震设防烈度为6度。 表表 2.2 氨罐与外部防火间距氨罐与外部防火间距 序号建构物名称间距 1甲、乙类厂房、民用建筑25m 2明火或散发火花地点30m 3厂内次要道路10m 4500KV 架空电力线75m 8 2）气象条件 市所在地区属北亚热带季风气候，气候温和，雨量适宜，具有南北过渡型特征， 年无霜期 229248 天，年降雨量 8001000mm，年日照 18002100 小时，年平均温 度 1516，年平均相对湿度 76。本期工程采用站 19512002 年资料(其中风速 资料为 19532002 年)，统计得累年气象特征值如下： 累年主导风向 SSE 累年平均气温 15.8 累年极端最高气温 42.5(1951.06.21，08.15) 累年极端最低气温 -14.8(1977.01.30) 累年平均相对湿度 76% 累年最小相对湿度 4% 累年平均气压 1008.5hPa 累年最高气压 1042.8hPa 累年最低气压 984.2hPa 累年平均风速 2.6m/s 累年年平均降水量 850.0mm 累年一日最大降水量 150.0mm 累年最大一次降水量为 183.6mm(1967.07.09.3:0007.13.9:00)。 累年年最大降水量为 1251.1mm(1967) 累年最大积雪深度为 21cm(1954.12.03) 最大冻土深度为 9cm 2.4 工艺流程工艺流程 1）低氮燃烧技术 根据锅炉和燃烧器现有实际条件，采用四重分级燃烧和低氧燃烧技术降低 NOx 排 放。 四重分级燃烧即着火初期煤粉浓淡分离燃烧、挥发份燃烧阶段二次风大角度偏转径 向空气分级燃烧、主燃烧器区域 CCOFA 轴向空气分级燃烧、全炉膛 SOFA 轴向空气分 级燃烧。如果保证煤粉燃烧全过程中氧浓度均控制在最佳值，可以大幅降低 NOx 排放 9 浓度，同时提高煤粉着火初期火焰温度，强化燃烧，改善燃烧效率。四重分级燃烧的目 的就是通过多重分级将煤粉燃烧过程中的氧浓度尽可能地都控制在最佳氧浓度附近，以 实现 NOx 排放的最低化和燃烧效率的最大化。多重分级燃烧技术维持一次燃烧区域煤 粉燃烧的全过程均处在比传统非低 NOx 燃烧器更低的氧浓度，从而实现低氧燃烧技术。 通过着火初期煤粉浓淡分离燃烧、挥发份燃烧阶段二次风大角度偏转径向空气分级 燃烧、主燃烧器区域 CCOFA 轴向空气分级燃烧、全炉膛 SOFA 轴向空气分级燃烧、低 氧燃烧技术 5 项技术措施后，可以保证锅炉 NOx 排放浓度300mg/Nm3。 2）脱硝工艺流程 本工程采用选择性催化脱硝技术，即 SCR 技术。将锅炉烟气从省煤器的出口引出， 经过一段烟道，烟道上设置喷氨格、混合器、导流板、整流格栅，将通过物料平衡计算 的稀释氨气（含氨浓度为 5%）从喷氨格栅喷入温度为 300420的烟气中，与烟气中 的 NOx 充分混合后，扩散到催化剂表面，在催化剂作用下，烟气中的 NOx 和氨气经催 化反应生成水（H2O）和氮气（N2） ，见流程图，其基本反应式如下： 4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O 6NO2+8NH3=7N2+12H2O 催化剂选用蜂窝式，按“2+1”配置，初期安装 2 层、预留 1 层安装催化剂的空间。 3）还原剂制备工艺流程 本项目选择液氨为首选还原剂，尿素可作为备选还原剂。 液氨法 液氨通过汽车运输至氨站，通过卸氨压缩机将液氨输送至液氨储罐；液氨可以通过 自身的压力进入蒸发器，通过蒸汽流量控制蒸发器水温来控制氨气量，氨气进入缓冲罐， 再进入输送管道，进入空气混合器，稀释后的混合空气氨气含量控制在 5%之内，在通 过稀释风机送进喷氨格进入与烟气混合。 尿素热解法 尿素粉末储存于储仓，由螺旋给料机输送到溶解罐里，用除盐水将固体尿素溶解成 4055%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶液循环泵输送到尿素溶液储罐；尿素溶液经 由供液泵、计量与分配装置、雾化喷嘴等进入绝热分解室，稀释空气经加热后也进入分 解室。雾化后的尿素液滴在绝热分解室内分解，生成的分解产物为 NH3、H2O 和 CO2， 尿素热解后产生浓度小于 5%的氨气，经氨喷射系统送入锅炉烟气。 10 2.5 主要工艺系统及设备主要工艺系统及设备 本烟气脱硝装置采用选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝工艺，采用常规的高灰型 SCR烟气布置形式，不设SCR旁路与SCR入口小灰斗，设省煤器旁路，催化剂采用“2+1” 布置形式。 还原剂（氨气）制备系统的容量按一期、二期脱硝配置，设置液氨卸料、储存、蒸 发等设施。 烟气脱硝系统主要包括：烟气系统；烟道吹灰系统；烟道吹灰系统；反应器吹灰系 统；还原剂存储、制备、供应系统。 2.5.1 反应器本体反应器本体 本烟气脱硝装置烟气系统包括省煤器出口烟道到 SCR 反应器入口、SCR 反应器以 及 SCR 出口到空气预热器进口烟道（包含 SCR 反应器出口与空预器的连接补偿器）。 SCR 反应器的布置形式为高灰型单炉双反应器结构，反应器设计成烟气竖直向下流 动的形式。 单个 SCR 反应器尺寸约为 9m18m13m（深度宽度高度），单个 SCR 反应器按 50%设计烟气量进行设计，以保证脱硝系统满足锅炉各种负荷工况下烟气量的要求。 催化剂布置形式推荐采用 9m9m（深度宽度）模块，“2+1”层的催化剂布置形式。 2.5.2 吹灰器吹灰器 根据本项目飞灰浓度适中、沾污型轻微的情况，可研建议采用蒸汽吹灰器以满足脱 硝系统稳定运行要求。 每层催化剂设 5 只半伸缩式耙式蒸汽吹灰器，吹灰器的进程按炉深方向布置，露在 反应器外面的部分支撑在反应器的外侧平台上。每台蒸汽吹灰器设 2 排耙子，耙宽约 4m，吹灰器最大行程约 3m。 2.5.3 进出口烟道进出口烟道 反应器进出口烟道壁厚按 6mm 设计，烟道内烟气流速在 SCR 反应器入口前不超过 15m/s，在 SCR 出口烟道部分，为了避免发生积灰现象，烟气流速按不小于 1617m/s 左右设计，喷氨格栅下游的氨/烟气混合距离约为 714m。在反应器进出口段合理设置 导流板，入口处设气流均布整流装置，以保证催化剂对烟气分布、温度分布等的要求。 2.5.4 还原剂存储、制备、供应系统还原剂存储、制备、供应系统 11 卸氨压缩机 2 台 液氨储罐 3 个（2 用 1 备） 液氨供应泵 2 台 液氨蒸发器 2 台 气氨缓冲罐 2 只 氨气吸收罐 1 只 稀释风机 每台锅炉 2 台 （1 用 1 备） 氨排放系统 1 套 氮气吹扫系统 1 套 消防与喷淋系统 1 套 紧急淋浴器和洗眼器 1 套 地下废水池 1 个 本项目一二期共设 20 只氨气泄漏仪，氨区设 8 只（氨储罐区 3 只、氨蒸发器处 2 只、液氨罐卸料处 1 只、缓冲罐处 2 只），在每台锅炉的稀释控制站设 2 只。 液氨储罐火灾危险性类别为乙类，建筑物的耐火等级按二级考虑，储罐四周设有 1.0 高实体围堰防止事故时氨流延。 储罐上安装有潮流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀为储罐液氨泄漏保护所用。储 罐装有温度计、压力表、液位计、高液位报警仪和相应的变送风机供应的空气稀释成氨 体积含量小于 3%的混合气体，经由氨喷射装置进入烟道参与脱硝反应。 氨站设置氮气吹扫、置换系统，在原始开车及大修开车前对氨站的设备、管道进行 吹扫、置换，在液氨槽车卸车前对卸氨管道进行吹扫。 卸氨压缩机、液氨储罐、液氨蒸发罐及气氨缓冲罐区，分别配备氨气检测报警仪， 遇到氨泄漏时及时发出警报，并启动相应位置的消防水喷淋稀释系统。 2.6 主要原、辅材料主要原、辅材料 1）催化剂 根据火电有限公司锅炉烟气中飞灰浓度（2630g/Nm3） ，选用蜂窝式催化剂 和平板式催化剂两种方案。 蜂窝式催化剂一般是把载体和活性成份混合物整体挤压成型。加工工艺是先制作玻 璃纤维加固的 TiO2基板，再把基板放到催化剂活性溶液中浸泡，以使活性成份能均匀 12 吸附在基板上。 平板式催化剂以不锈钢金属筛网为骨架，采取双侧挤压的方式将活性材料与金属板 结合成型。 目前的 SCR 脱硝催化剂都是以 TiO2（含量约 80%90%）作为载体，以 V2O5作为 活性成份，以 WO3或 MoO3为辅助活性材料。 本工程的催化剂按“2+1”配置，初期安装 2 层、预留 1 层安装催化剂的空间。 2）还原剂 结合火电有限公司地理位置的交通条件和该地区的氨源状况，本项目选择 液氨为首选还原剂，尿素可作为备选还原剂。 氨站设 3 台 70m3液氨储罐及相应的气化装置，预留 2 台液氨储罐及相应的气化装 置位置。液氨通过汽车运输至氨站，通过卸氨压缩机将液氨输送至液氨储罐。 3）其他辅料 蒸汽：蒸汽吹灰用，液氨蒸发用。 压缩空气：烟道吹灰器用压缩空气，另外仪表用少量压缩空气。 水：少量液氨蒸发用软水，喷淋降温用工业水，洗眼用生活水。 2.7 公用公用系统改造和接入系统改造和接入 厂区内部已有可用的水、电、汽、气等耗品，本工程是在现役机组上实施脱硝改造， 且所用电、水、蒸汽及压缩空气量均较少，可直接利用现有设备或进行局部扩容改造。 工程所需详细的电、气、汽及水参数在初设过程中最终确定。 1）氨区产生的含氨废水输送到全厂工业废水处理系统中进行处理； 2）吹灰所需蒸汽来自于锅炉辅汽，SCR 区域有方便接口； 3）氨区的液氨蒸发汽附近没有接入口，需要从锅炉辅汽设专门管架引至氨区； 4）气氨需要通过管架从氨区送至 SCR 区域的氨气/空气混合器中； 5）消防给水从管网就近消防给水管网接入 DN150 消防水管 1 根，供水压力 0.9MPa，供储罐水喷雾供水。 2.8 自动化仪表及控制自动化仪表及控制 烟气脱硝装置系统范围内的控制系统包括机组侧脱硝 DCS 系统、吹灰控制系统 （含空预器吹灰系统） 、还原剂储存供应控制系统、电气控制系统、氨泄漏/火灾报警控 13 制系统等，各部分作为子系统与现有的对应系统联网。 氨区公用公用系统与脱硝控制系统作为整个控制系统的核心，可以根据机组负荷、 在线监测的 NOX浓度及脱硝效率要求等，对气氨的制备及供应进行自动控制，并对关 键参数进行检测。 2.8.1 氨区控制系统氨区控制系统 液氨法主要实现液氨卸载与转运，提供脱硝反应所需的氨气以及储罐各工艺参数的 监视及事故状况下的应急处理等，主要控制对象为液氨压缩机系统、液氨储罐、污水坑 泵、液氨蒸发器、氨卸载控制盘等。 尿素法主要设置尿素的卸载，提供脱硝反应的氨气工艺参数等，主要控制对象为皮 带计量称、溶解槽、氨气缓冲槽、废水泵等。 氨区设置就地操作员站，并与脱硝中央控制室联网。生产过程中的操作参数、安全 参数和管理参数都集中到控制室内，经光纤与中央控制室的上位机进行通讯。 液氨制备系统随脱硝系统负荷的变化而变化，提供稳定的气氨，重要参数均进行联 锁控制。为确保液氨储罐的安全，环境温度达到一定数值时，降温喷淋水启动。当罐区 发生液氨泄漏时，有毒气体报警器发送信号至消防控制盘，由消防控制盘开启雨淋阀， 通过水雾喷头对氨气进行全面稀释，控制氨气污染和爆炸，系统响应时间不大于 60s， 并辅以地上式消火栓进行稀释保护。 同时，烟气脱硝系统在液氨储存及供应系统周边设有氨气检测器，以检测氨气的泄 漏，并显示大气中氨的浓度。当检测器测得大气中氨浓度过高时，在机组控制室会发出 警报，操作人员采取必要的措施，以防止氨气泄漏的异常情况发生。 脱硝系统氨区控制系统与辅助车间程序控制系统保持一致均采用 DCS 控制方式， 将其纳入全厂辅机控制系统进行控制。 2.8.2 SCR 区控制系统区控制系统 脱硝反应器区的控制主要是通过在 SCR 进、出口烟道布置的烟气流量、NO、O2 及 NH3测量仪表的测量结果计算与调节喷氨量，并对反应器运行参数和吹灰系统进行监 视，从而实现脱硝反应器区域的自动化控制。 本项目在各机组对应的主控室内分别设置对应的脱硝操作员站，运行人员直接通过 集中控制室内操作员站完成对脱硝系统 SCR 装置的启/停控制、正常运行的监视和调整、 异常事故工况的处理和故障诊断以及相关参数和设备的监控。 SCR 反应器和氨区光纤网络接入对应的主机 DCS 系统，主机的 DCS 系统可以监视 14 SCR 脱硝装置和公用氨区的运行。此外，预留从脱硝控制系统至脱硫 DCS 的通讯接口。 2.8.3 吹灰控制系统吹灰控制系统 脱硝蒸汽吹灰和空预器的吹灰控制纳入机组辅助机系统中的吹灰上位机，并将信号 传至脱硝 DCS 系统中监视。 2.9 防止氨泄漏措施及氨区报警系统防止氨泄漏措施及氨区报警系统 2.9.1 防止氨泄漏措施防止氨泄漏措施 1）贮存 氨贮存于阴凉、干燥、通风良好的仓间。远离火种、热源，防止阳光直射。氨罐储 存配有防火防爆措施，同时配备相应品种和数量的消防器材，氨储存罐区备置安全信号 指示器和稀酸喷洒设施。 液氨存储及供应系统要保持系统的严密性，防止氨气的泄漏和氨气与空气的混合造 成爆炸是最关键的安全问题。故卸料压缩机、液氨储槽、氨气温水槽、氨气缓冲槽等备 有氨气吹扫管线。在液氨卸料之前通过氨气吹扫管线对以上设备分别要进行严格的系统 严密性检查和氨气吹扫，防止氨气泄漏和系统中残余的空气混合造成危险。 液氨储罐上应安装有超流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀为储槽液氨泄漏保护所 用。储槽还装有温度计、压力表、液位计、高液位报警仪和相应的变送器将信号送到脱 硝控制系统，当储槽内温度或压力高时报警。储槽应有防太阳辐射措施，四周安装有工 业水喷淋管线及喷嘴，当储槽槽体温度过高时自动淋水装置启动，对槽体自动喷淋减温； 当有微量氨气泄露时也可启动自动淋水装置，对氨气进行吸收，控制氨气污染。 液氨蒸发器上装有压力控制阀将氨气压力控制在一定范围，当出口压力达到过高时， 则切断液氨进料。在氨气出口管线上应装有温度检测器，当温度过低时切断液氨，使氨 气至缓冲罐维持适当温度及压力，蒸发器也应装有安全阀，可防止设备压力异常过高。 应在本系统的卸料压缩机、液氨贮罐、氨气蒸发槽、氨气缓冲槽等处都应备有氮气 吹扫管线。在液氨卸料之前通过氮气吹扫管线对以上设备分别要进行严格的系统严密性 检查和氮气吹扫，防止氨气泄漏和系统中残余的空气混合造成危险。 2）设备检修 切实加强设备维修，防止滴漏。当脱硝装置较长时间不运行或者定期检查时，用氨 气清洗系统将未使用的氨从所有氨容器和设备（氨储罐除外）中清洗干净。 15 3）人员防护 氨系统的操作人员必须穿戴防护用具。在氨系统发生火灾时，消防人员必须穿戴全 身防护服，首先切断气源，用水喷淋保护切断气源的人员，用水保持火场中容器冷却。 在氨浓度超过标准的场所，应对工人的呼吸道、眼、皮肤加以保护，工人配有氨滤毒罐 的防毒面具、戴化学安全防护眼罩、戴橡胶手套、穿防静电工作服，提供安全淋浴和洗 眼设备。 4）防液氨储罐破裂措施 储罐区需设置1.5m高的安全围堰； 利用氨溶解性高特点，安装氨逃逸量监测和自动水喷淋装置，当氨意外泄漏进入 大气，氨泄漏检测器自动开启水喷淋系统；设置事故水池，冲洗后的氨水进入事故水池 后和处理达标后回用，不外排； 液氨贮存场地应放在安全地带，并留有足够消防通道，远离火种、热源，防止阳 光直射。氨罐储存配有防火防爆措施，同时配备相应品种和数量的消防器材，氨储罐区 备置安全信号指示器和设稀酸喷洒设施； 氨系统的操作人员必须穿戴防护用具。在氨系统发生火灾时，消防人员必须穿戴 安全防护服，首先切断火灾源，用水保持火场中容器冷却。 2.9.2 氨区报警系统氨区报警系统 卸液氨操作是防止氨中毒的关键部位，卸液氨时工人应佩戴防毒面具、防碱工作服、 防护眼镜、手套、防腐蚀鞋等，并有专人在旁监护；处理氨大量泄漏事故关键在立即使 用水喷淋系统，消防设施（紧急喷淋系统和消防栓）应作为氨泄漏事故的紧急喷淋系统， 其系统水量应充足，并与安装的氨报警装置联锁，在报警的同时水喷淋设施自动启动。 氨罐、卸料压缩机、液氨蒸发器、液氨供应泵、空气混合器和锅炉处设置氨气泄漏 检测仪；在由可能突然泄漏氨造成急性中毒的工作场所，如卸料压缩机、液氨蒸发器和 液氨供给泵房等处设置事故通风设施。 根据作业场所环境气体检测报警仪通用技术导则（GB12358-2006）的相关要求， 本期工程氨泄漏检测响应时间应在160s以内。 同时，烟气脱硝系统在液氨储存及供应系统周边设有氨气检测器，以检测氨气的泄 漏，并显示大气中氨的浓度。当检测器测得大气中氨浓度过高时，在机组控制室会发出 警报，操作人员采取必要的措施，以防止氨气泄漏的异常情况发生。电厂液氨储存及供 应系统设在炉后，并采取措施与周围系统作适当隔离；本系统的卸料压缩机、液氨储槽、 16 氨气缓冲槽灯都备有氨气吹扫管线，不定时监测液氨储存及供应系统的严密性，防止氨 气的泄漏和氨气与空气的混合造成爆炸，在液氨卸料之前通过氨气吹扫管线对以上设备 分别进行严格的系统严密性检查，防止氨气泄漏和系统中残余的空气混合造成危险；在 非正常情况下，将经由氨气稀释槽吸收成氨水后排防至废水池，再经由废水泵送到废水 处理站。 2.10 劳动定员劳动定员 采用液氨制氨工艺后，一期需要增加 11 人，二期需增加 11 人，共增加 22 人。 电厂可根据现有人力资源情况进行适当调整。 环境监测及日常环境管理工作由电 厂现有相应机构承担，不另外增加人员。 表表 2.2 脱硝改造工程劳动定员脱硝改造工程劳动定员 每班定员序 号 工序名称 生产工人辅助工人 管理人员操作班次合计 1氨站10055 2SCR 岗（1、2 号）10055 3SCR 岗（3、4 号）10055 4SCR 岗（5、6 号）10055 5备用22 合计22 2.11 主要经济技术指标主要经济技术指标 电厂烟气脱硝实施以后每年既减少了 NOx 的排放，符合国家新的环保要求， 同时，系统能确保正常生产，既保证了社会供电的需求，也保证了自身的经济利益，还 能享受国家给予的提升上网电价（0.015 元/度电）的优惠政策；由于实现了环保要求， 改善了大气的空气质量，优化了生态环境，造福社会。一期、二期主要经济技术指标见 表 2.3。 表表 2.3 主要经济技术指标主要经济技术指标 17 项目单位指标值 （一）1 至至 4 号机组号机组 脱硝工程静态投资万元22420 脱硝工程动态投资万元23426 静态单位千瓦投资元/KW186.83 动态单位千瓦投资元/KW195.21 年运行小时h7000 年利用小时h5500 SCR 脱硝设计效率%43 锅炉NOX排放浓度mg/m3200 氨逃逸浓度mg/m325m37.5m不符合 2明火或散发火花地点30m41.25m不符合 3厂内次要道路10m10m符合 4500KV 架空电力线75m1.5 倍杆高视杆高而定 5生产厂房、生产设备20m16.5m（耐火等级为二级的其 他建筑） 视建筑火灾危险 性而定 6全厂重要设施30m41.25m（室外变、配电站）视为何种重要设 施 7运输道路10m15m（其他公路） 22.5m（企业专用铁路线） 不符合 8 厂围墙 10m5m符合 39 5.1.3 总体布局评价总体布局评价小结小结 根据检查结果，本次评价共列出与选址及总平面布置安全相关的 22 项检查内容， 有 5 项内容未在可行性研究报告中反映出来，在报告第 6 章的 6.2 节有关总图布置的安 全对策措施建议中提出，以供设计单位在下一步设计时考虑或落实。 5.2 主体生产单元评价 本工程的主体生产系统主要包括脱硝岛和氨站，即烟气系统、烟道吹灰系统、烟道 吹灰系统、反应器吹灰系统、还原剂存储、制备、供应系统。 5.2.1 安全检查表法评价安全检查表法评价 表 5.2 主体生产单元主体生产单元安全检查表 项目检 查 内 容检 查 依 据检 查 记 录结论 一液氨储罐区液氨储罐区 1 液氨储存和装卸场所应位于不受洪 水、潮水或者内涝威胁的地带，当 不可避免时，必须有可靠的防洪、 排涝措施。 液氨储存与装卸 安全生产技术规 范 氨站选址在电厂厂 内西南角，候选位置地势 平坦、面积开阔，不受洪 水、内涝威胁。 符合 2 液氨储存和装卸场所宜建在地势平 坦、通风顺畅的地段。在山区或丘 陵地区，应避免布置在窝风地带。 液氨储存与装卸 安全生产技术规 范 氨站选址在电厂厂 内西南角，候选位置地势 平坦、面积开阔，不在窝 风地带。 符合 3 液氨储存和装卸场所应集中布置在 厂区边缘地带。应与辅助生产区及 办公区分开布置。 液氨储存与装卸 安全生产技术规 范 单独设置在边缘地带，与 生产区分开。 符合 4 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。 液氨储存与装卸 安全生产技术规 范 储罐设置有遮阳棚防太阳 辐射措施，并防止顶部氨 气的聚集。液氨储罐本体 四周安装有工业水喷淋管 线及喷嘴，当罐体温度过 高时自动淋水装置启动， 对罐体自动喷淋降温。 符合 5 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。 液氨储存与装卸 安全生产技术规 范 氨站采用钢砼及钢结构。 大型设备基础采用钢筋混 凝土结构，一般小型设备 基础采用素混凝土。 符合 6 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。 防火堤的有效容量不应小于其 液氨储存与装卸 安全生产技术规 范 储罐区设置 1.5m 高的防 火堤；液氨储罐间的净间 距为 1.5m，液氨储罐距 防火堤之间的距离为 需补充 40 表 5.2 主体生产单元主体生产单元安全检查表 项目检 查 内 容检 查 依 据检 查 记 录结论 中最大储罐的容量。 防火堤的设计高度应为 1.02.2m。 进出罐组的各类管线、电缆， 不宜在防火堤堤身穿过，应尽量从 堤顶跨越或堤基础以下穿过。如不 可避免，必须穿过堤身时则应预埋 套管，且应采取有效的密封措施。 3.0m，防火堤的容积大于 单罐容积。 对于防火堤进出管组各类 管线、电缆的布置可研中 未见详细资料说明。 7 液氨设施使用前或检修后应做气密 性能试验。 液氨储存与装卸 安全生产技术规 范 本系统的卸料压缩机、液 氨储罐、氨气蒸发槽、氨 气缓冲槽等处都备有氮气 吹扫管线。在液氨卸料之 前通过氮气吹扫管线对以 上设备分别要进行严格的 系统严密性检查和氮气吹 扫，防止氨气泄漏和系统 中残余的空气混合。 符合 8 液氨储罐、液氨槽罐车的液面计、 压力计、温度计、安全阀等安全附 件应完整、灵敏可靠。 液氨储存与装卸 安全生产技术规 范 储罐上安装有潮流阀、逆 止阀、紧急关断阀和安全 阀为储罐液氨泄漏保护所 用。储罐装有温度计、压 力表、液位计、高液位报 警仪等安全附件。 符合 10 储罐防火堤的排雨水口应设置隔断 设施，以防止事故溢流出的物料和 被污染的雨水排人厂区雨水明沟。 石油化工排雨 水明沟设计规范 SH 30941999 4.0.2 未见资料说明。需补充 11 液氨储存、装卸区域的照明灯具和 控制开关应采用防爆型、密闭型的。 GB50016-2006 11.2.6 可研要求氨站根据爆炸 和火灾危险环境电力装置 设计规范 （GB50058- 92）进行分区，安装于爆 炸危险区域内的电气设备 均为防爆电气设备，其防 爆特征应符合国家有关标 准、规范。脱硝仪表按照 防腐、防爆、防毒等相关 要求进行设计。 符合 12 氨罐储存区应有自动监测装置、报 警装置、水喷淋系统、冲洗设施、 安全信号指示器、逃生风向标等。 电监安全2011 23 号 第