徐州彭城发电厂
三期工程（2×1000MW机组）脱硝系统氮气置换方案
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1．系统概述
1.1系统组成
1.2氨性质
1.3氮气性质
2. 氮气置换
2.1置换目的
2.2置换前的准备工作及条件确认2.3置换的范围
2.4置换方法
3．其他说明
1.系统概述
1.1 系统组成
徐州彭城电厂三期工程#5、#6机组同步建设脱硝装置，每台机组各设一套，氨站为#5、#6SCR装置公用。

脱硝反应器本体位于锅炉后，连接锅炉省煤器和空预器之间，反应器为选择性催化还原法SCR脱硝装置，SCR系统反应器是实现还原反应的场所，在SCR区将氨气和空气混合后注入烟道中，氨作为还原剂在催化剂的作用下与烟气中的氧化剂（氮氧化物）发生反应，生成氮气和水，使得SCR出口氮氧化物浓度降低规定值。

氨站系统是还原剂液氨卸装、储存、汽化场所，卸装液氨时液氨通过压缩机储存在氨储罐中，SCR反应区如需用氨则储罐中的液氨通过汽化器汽化后转换成气态氨，经氨输送管路由自压输送到SCR系统。

因氨属于易燃易爆物质在系统注氨前必须对整个氨管路及设备先进行氮气置换。

1.2 氨性质
1.2.1物理性质：
状态气体( 常温, 常压)，液体( 常温, 加压)
颜色无色
气味使呼吸阻塞样的刺激味
比重0.5692 ( 气体, 空气重度= 1 时)
0.676 ( 液体，≦-33.4 ℃时)
沸点-33.4 ℃
融点 -77.7 ℃
燃点 651 ℃
爆炸限与空气混合 15 ~ 28 % （体积）
与氧气混合 14.8 ~ 79 % （体积）
蒸气压 4.379 atm（437.9kpa）( 在 0 ℃时 )
溶解度 47.3 克/100克H
O ( 在 0 ℃时, 1 atm )
2
34.6 克/100克H
O ( 在 20 ℃时, 1 atm )
2
临界温度 132.4 ℃
临界压力 115.5 atm
1.2.2 化学性质
可燃性液氨在常温常压下是气体。

虽然在空气中难以燃烧, 但在气中持续接触火源, 便会发出黄绿色的火焰，燃烧后生成氮和水。

引火性虽然引火的危险性较少, 但要注意对火慎重。

燃烧性氨的燃点是 651 ℃。

通常不易燃烧。

但在空气中, 即使没有火源, 当加热到该温度以上时也会立刻燃烧。

爆炸性氨按一定的比例在与空气或氧气混合的状态下, 遇火源即刻爆炸。

与其它可燃性气体相比较, 虽然氨爆炸的范围比较窄, 因此以认为爆炸的危险性较低。

但一旦进入爆炸范围, 那是极其危险的。

故而对氨的处置必须十分慬慎。

另外, 液氨与卤素氟、氯、溴、碘、强酸接触，会发生剧烈反应而爆炸、飞溅。

腐蚀性对铜、铜合金等有强烈的腐蚀性，氨系统中不宜使用铜质另件。

1.3 氮气性质
氮气无色、无臭、压缩至高压的液态氮气相对密度0.81（-196℃），固态相对密度1.026（-252.5℃）。

熔点-209.8℃，沸点-195.6℃。

临界温度-147℃,临界压力3.40MPa（在临界温度时使气体液化的最小压力）。

氮质量标准：工业氮标准按GB/T 3864-1996执行，主要指标如下：
氮气属不燃气体，危规编号：22005。

应贮存于阴凉、通风处，仓温不宜超过30℃。

应远离火种和热源，防止阳光直射。

搬运时应轻装、轻卸，防止钢瓶及附件损坏。

氮气一般用40L钢瓶储存（存储氮气约6Nm3），压力14.5±0.5MPa。

液氮165L/罐（φ550×1550mm，本身自带气化器），储存条件为1.4、2.4MPa，<-196℃。

液氮槽车10、20m3/车，储存条件为2.4MPa，<-196℃，槽车运输需要加装200m3气化器及一系列安全阀、管道等，槽车运输普通液氮。

液氮要求一星期之内使用，否则安全阀会起跳。

二.氮气置换
2.1置换目的：
达到对气体O2含量要求(O2含量不大于1％V).
基于安全考量，于灌注液氨进入储罐前，必须先行以氮气置换氨罐及相关管线，以确保系统内的氧含量在安全范围内。

氮气来源可用液氮（需气化后）或氮气钢瓶供应，以提供该机组的氨供应系统管线氮气置换所需之氮气。

2.2置换前的准备工作及条件确认：
（1）置换区域场地平整，置换区域有明显的警示标志，同时应设置隔离带隔离无关人员
（2）置换区域照明充足
（3）置换区域内各设备、阀门、管道等临时标识清晰正确
（4）氨系统设备、管路气密试验合格，压缩机试车结束。

（5）仔细检查流程，隔离系统，如需要在指定位置处加上盲板
（6）联系化验室准备采样分析氧含量或准备可便携式的氧含量分析仪。

（7）准备足够的液氮车或氮气钢瓶。

（8）本次置换如果不包含#6机组SCR反应区氨管道的话，需安装#6机组SCR的氨管道隔离阀（60HSJ01 AA001）关严并在与加装盲板隔离。

2.3.氮气置换范围:
（1）本次氮气置换范围为从氨区槽车卸氨管道（气相、液相）—氨压缩机—液氨储罐—液氨储罐液氨、气氨输出管道—汽化器（及2台液氨泵）—氨稳压罐
—氨气输送母管路—#5SCR氨管道—#5SCR氨快速切断阀（50HSJ01 AA006）为止的所有纯氨（气相、液相）连接管道及工艺连通阀门。

氨区具体置换管路及阀门详见氨汽化站管道及仪表流程图（07029-264-DA-100）中绿色和红色标识的氨管线及与其连接的设备阀门，SCR反应区具体置换管路及阀门详见SCR区系统图（07029S-J0201）中红色标识的管线和阀门。

（2）置换系统中涉及到所有管线和设备上的连通阀门打开，使氨系统从卸氨槽车一直到#5SCR区快切阀全部连通。

液氨屏蔽泵的反向环流管路上阀门也需打开保持连通。

（3）置换系统中涉及到的氨储罐、氨压缩机、氨汽化器、液氨泵、稳压罐等及纯氨管道上的各仪表一次阀需打开一并置换。

（4）置换系统中以上（2）涉及到的设备、管道上的排空阀和排污阀需关闭，排空、排污管线不进行充压置换，与卸氨槽车连接的手动阀以及#5SCR区的快切阀在充压时都关闭。

2.4.氮气置换方法：
其管线氮气置换作业如下：
（1）置换步骤如下：一般可用15Mpa的纯氮气进行置换，置换至氨区所有容器内氧气的含量低于1%。

具体步骤：用15Mpa的氮气气源进行置换；用氮气从卸氨槽车液相管道或气相管道上的氮气吹扫阀处接入把氨区所有氨储存容器及连接管道加压至300—400Kpa；
（2）通过主烟道SCR注入氮气（其氮气量相对于主烟道来说是很小的）则打开#5SCR区快切阀排放至烟道内，使容器管道内压力减小至50Kpa以下；一般重复
3-4次直至所有容器、管线中氧气的含量低于1%。

（3）氮气排放也可打开#5SCR区氨管道的氮气吹扫口阀门（50HSJ01 AA601）进行排放，也可打开氨储罐上的排空阀至排空管线进行排放，排放时排放口附近不允许人员靠近（因氮气是惰性气体有窒息危险）。

（4）在设备或管线使用后，若因维修需再拆卸时，亦应进行氮气置换，其方式如上述，或可使用低压连续氮气置换方式。

此时之氮气置换以不致危害修护人员为原则。

使用上述方式加压氮气置换时，至少应两次，修复后再行注入氨气前，亦同上述进行氮气置换程序。

氮气置换后氮气排放至主管线上以及液氨储罐上之排空阀排放。

（5）依照氮气置换流程向系统引入N2以约0.02MPa／分钟速度升压至〉0.3 MPa，然后缓慢泄压至0.05MPa。

（6）每次氮气置换泄压后在#5SCR反应区氨管道的氮气吹扫口（50HSJ01 AA601）以及氨区汽化器处的氮气吹扫口采样分析氧含量，如果合格，则氮气置换结束。

（7）彭城氮气置换所需要的氮气约1000Nm3/次，折40L 15MPa氮气170瓶/次，按3次置换准备共约510瓶。

备注：氮气置换完成后（注氨前）所有阀门及设备禁止操作
3.其他说明
1.本方案由徐州华润电力有限公司协调组织，由江苏电力建设第一工程公司操
作、实施，由上海电气石川岛电站环保有限公司参与及确认。

2.在本项试验之前，氨系统所有阀门正式挂牌。

3.在本项试验期间，烟道、SCR、电除尘器等区域禁示工作，锅炉保持自然通风。

4.本项工作完成后，办理签证。

5.本项工作完成后，氨区封闭管理，从氨区至SCR区所有放空、排污、充氮等
阀门，以及与6号机组之间的隔离门上锁。