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中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
  • 浏览:4057
  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

火电厂脱硝液氨储罐检修试压技术应用

2020-07-20 17:03:12 产业经济 杜志坚
资料简介

摘要:火电厂脱硝液氨储罐检修试压技术应用介绍,脱硝液氨储罐属于压力容器,需定期检查、检修及检测,以满足《压力容器定期检验规则》要求,液氨罐体内部清理检测合格需进行压力试验以及氮气置换后恢复运行,通过优化压力试验工序、工艺,大大缩短检修工期,同时提高压力试验及氮气置换的安全系数。

火电厂脱硝液氨储罐检修试压技术应用

杜志坚

广东红海湾发电有限公司 广东省汕尾市 516623

摘要:火电厂脱硝液氨储罐检修试压技术应用介绍,脱硝液氨储罐属于压力容器,需定期检查、检修及检测,以满足《压力容器定期检验规则》要求,液氨罐体内部清理检测合格需进行压力试验以及氮气置换后恢复运行,通过优化压力试验工序、工艺,大大缩短检修工期,同时提高压力试验及氮气置换的安全系数。

关键词:火电厂脱硝;液氨储罐试压;压力容器试压;液氨储罐置换

1、引言

火力发电厂为防止锅炉煤燃烧后产生的NOx污染环境,需对燃煤烟气进行脱硝处理。脱硝方式多采用选择性催化还原触媒法,SCR(脱硝)反应器均布置在空预器和省煤器之间。还原剂多采用液氨,液氨从液氨槽车由卸料压缩机送入液氨储罐, 再经过蒸发槽蒸发为氨气后通过氨缓冲槽和输送管道进入锅炉区, 与空气均匀混合后由分布导阀进入SCR反应器内部反应,SCR反应器设置于空气预热器前, 氨气在 SCR反应器的前烟道内, 通过喷氨栅格(AIG)喷入烟气中,和烟气均匀分布混合, 混合后烟气通过反应器内触媒层进行还原反应过程,最终生成产物为氮气和水。

2、液氨及储存容器特点

液氨又称无水氨,为无色液体、刺激有毒,分子式NH3,分子量为17.03,相对密度为0.597,爆炸极限为15.7%-26%。氨气易溶于水,其水溶液即为氨水,氨气属可燃气体,与空气混合形成爆炸性混合物,遇明火、高热可引起燃烧爆炸,若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。危险货物编号:23003。

存储液氨的储罐属于压力容器,根据《TSG 21—2016特种设备安全技术规范》要求,3.1.17耐压试验,压力容器应当进行耐压试验。耐压试验分为液压试验、气压试验以及气液组合压力试验三种。3.1.18泄漏试验,耐压试验合格后,对于盛装毒性危害程度为极度、高度危害介质或者设计上不允许有微量泄漏的压力容器,应当进行泄漏试验。泄漏试验根据试验介质的不同,分为气密性试验以及氨检漏试验、卤素检漏试验和氦检漏试验等。电厂烟气脱硝液氨储罐属于盛装毒性危害且设计上不允许有微量泄漏的压力容器,故在罐体定检时,需待罐体置换排空后内部检查工作,检查合格后进行水压试验以及气密性试验。

3、火电厂脱硝液氨储罐检修试压技术

3.1液氨储罐施工步骤以及技术要求

清水置换液氨罐体→液氨罐本体内部清理→管阀(人孔)螺栓安装→储罐本体水压试验→气压试验(本体排水充氮,液氮气化后升压)→罐体排氮(保持低压)。

(1)清水置换液氨罐体,系统隔离后清水置换液氨储罐内余氨。

a)液氨储罐隔离后,打开液氨储罐顶部排空门,使得罐内氨自然排放至氨气稀释槽,从而对储罐进行降压。储罐液氨蒸发降压过程中,由于蒸发吸热可能会导致储罐外壁低温结霜,故需准备清水管对罐体进行喷淋。

b)待液氨储罐压力降至0.01MPa左右时,关闭液氨储罐安全隔离门,缓慢打开底部排放门进行排污,排污前确保废水池处于高水位。(特别注意:防止储罐产生零压或负压)。

c)液氨储罐经过排污后,拆除罐体顶部一次门(关闭状态)后法兰,接好临时管后打开阀门注入清水(生活水、工业水或申请消防水)置换。

d)置换过程结束,所有与液氨储罐相连的管道管口需加装堵板,防止施工过程误碰,氨气倒灌。

(2)液氨罐本体内部清理,待上一步清水置换完成后,继续使用清水对罐体内部进行冲洗,检测罐内氨气及氧气含量达标后进一步清理罐内杂物。

(3)管阀(人孔)螺栓安装

a)拆除液氨罐安全阀送检,检测合格后回装。

b)螺栓安装过程中需把防静电跨接线同时安装,跨接线由施工方提供。法兰连接应使用同一规格螺栓(A4-70),安装方向应一致。紧固螺栓应对称均匀、松紧适度。螺栓力矩应达以下要求:M12为45Nm,M14为70Nm,M16为160Nm,M18为220Nm。

(4)储罐本体水压试验

a)水压试验2.5MPa(液氨储罐),介质:清水、工业水或申请消防水。

b)液氨储罐所有本体一次门需关闭。

c)升压,水压试验。出现下列三种情况表明管道内的气体未排干净,应继续排气:①升压时,水泵不断充水,升压很慢;②升压时,压力表指针摆动幅度较大且读数不稳定;③升压至80%时,停止升压,打开放水阀门,水柱中有“突突”声响并喷出许多气泡。升压时应分级升压,每次以0.2Mpa为一级,当确定无异常后继续升压。水压试验时,管道两端严禁站人。如有缺陷时,应作出标记,卸压后才能修补。

d)水压试验的要求和标准:在整个试压期间,压力下降值不超过0.03MPa;在试验压力下,管段不应出现裂缝、渗漏等现象。

(6)储罐本体气压试验(本体排水充氮)

a)气密试验压力2.4MPa(液氨储罐),介质:氮气。

b)气密试验的操作过程如下:

待液氨储罐水压试验结束后进行排水,待本体压力降至0.1MPa(可有效防止空气进入),开始注入氮气进行气密试验,接通氮气后罐体继续排水至排空(只有氮气流出,含氧量小于1%为止),关闭阀门。

如果无异常现象,其后按规定试验压力的10%逐级升压,直到试验压力,保压30min。然后降到规定试验压力的87%,保压足够时间进行检查,检查期间压力应当保持不变,不得采用连续加压来维持试验压力不变。

气密试验过程中严禁带压紧固螺栓或者向受压元件施加外力。

c)气密试验的要求和标准:

 压力容器及管阀无异常声音;

 经过肥皂水或者其他检漏液检查无漏气;

 无可见的变形。

d)氮气置换结束,保持系统压力在0.1MPa以上,为下步注氨做好准备。

4、综合评述情况

本液氨储罐检修试压技术主要工序如下:液氨储罐排空→清水置换罐体→罐体内部检查→水压试验→气压试验(液氮气化后升压)→罐体排氮(保持低压)。关键工序:气压试验(储罐体积78m3),共约7小时。水压试压完成后,液氨储罐直接进入气压试验,将氮气试压取代压缩空气试压,把槽罐车液氮气化后注入液氨储罐,同时排出罐体内清水,该步骤能确保罐体排水后不进入空气,有效防止检修后注入的液氨与罐内空气混合,存在爆炸风险,最后通过气氮高压罐再次升压,待气压试验完成后直接排气降压,保持罐体内低压状态避免进入空气。

通过新的检修试压工艺,大大缩短检修工期,节约人工成本,提高工作效率,同时减少了施工人员逗留氨站时间,降低人员暴露在重大危险源区域安全风险。另外,优化检修工艺能减少有效气压试验的时间,如使用压缩空气进行气压试压用时需4-5天,气压试压过程风险较高,减少升压时间能降低试验过程的安全风险。

参考文献:

[1]《燃煤烟气脱硝技术装备》GB/T 21509-2008

[2]《火力发电厂烟气脱硝设计技术规程》DL/T5480-2013

[3]《火电厂烟气脱硝技术导则》DL/T296-2011

[4]《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法》HJ562-2010

[5]《特种设备安全技术规范》TSG 21—2016

作者简介:杜志坚,热能动力工程师,出生于1982年5月27日,2006年毕业于华中科技大学,从事专业:设备环保专业,现任广东红海湾发电有限公司环化主任工程师,主要从事化学、脱硫以及除灰等环保设备改造、状态分析以及检修维护策划工作。