浅析火电厂脱硝液氨改尿素的利弊与施工质量控制要点

王申 张志毅

摘 要：随着环保政策的日益趋紧，燃煤电厂锅炉烟气中脱硝的氮氧化物排放标准也更为严格。按照国家和地方政府对安全的要求，出于对重大危险源的管控，作为脱硝使用的还原剂液氨受到了更多的限制，尿素水解制氨技术逐渐受到青睐。

关键词：液氨改尿素；脱硝；施工质量；控制要点

一、液氨改尿素脱硝的安全性利弊分析

自天津港事件以来，安全成为首要考虑的因素，液氨等危险化学品受到越来越严格的监管，从运输到储存到使用，限制较多，液氨泄露等事故也时有发生，而且在人口密集和靠近水源的城市和地区，很多电厂脱硝系统倾向于用尿素作为还原剂。因此，脱硝还原剂液氨改尿素，在安全方面将得到很大的提升。

1.液氨的基本特性

氨为无色气体，有刺激性恶臭味。氨气与空气会形成爆炸性混合物，在浓度为16%～25%时，遇明火会产生爆炸。氨是有毒物质，为GB12268规定的危险品，会导致人急、慢性中毒，严重时可致人死亡。属于重大危险源，被纳入安全重点监控范围。液氨的运输与储存有严格的标准规定，这使得液氨的运输费用很高。

2.尿素的基本特性

尿素是白色或浅黄色的结晶体，易溶于水，在特定条件下可完全分解为NH3。尿素在运输、储存中无需为安全及危险性考虑。

二、液氨改尿素脱硝的经济性利弊分析

无论是选用液氨还是尿素作为还原剂，在运行维护费用中，检修费用相当，蒸汽、水等消耗也相近，还原剂的采购成本和运行电费则为主要费用，因此控制还原剂费用和消耗的电费是控制脱硝生产成本的关键。从经济性来讲，选用液氨成本要低。

1.还原剂采购费用

例如：选用液氨作为还原剂时，液氨的耗量为115kg/h，而尿素作为还原剂时的耗量为200kg/h，按8000h计算，年耗氨量为920t，年耗尿素量为1600t，根据当前市场价格按液氨到厂价3200元/吨、尿素到厂价1900元/吨计算，年原材料费用分别为液氨294.4万元、尿素304万元。

2.电耗

例如：选用液氨作为还原剂时，脱硝系统电负荷不大于50kw，而选用尿素时，脱硝系统电负荷不大于480kw，相差430kw，按年运行8000h，厂用电0.35元/kwh计算，选择尿素时年电费增加120.4万元。

3.性价比

液氨还原剂采购、运输费用低，运行费用低，有毒，需高压液态存储。尿素还原剂采购费用高、运输费用较高，运行费用高，无害，可以常压干态微粒状存储。

三、液氨改尿素脱硝的施工质量控制要点

1.土建工程

施工前，应进行图纸会审，重点审查土建预埋件、预埋孔洞是否满足后期安装的要求。严格审查施工单位报审的专项施工方案，进度、质量等保证措施是否可行，安全生产保障体系及采用的技术措施对否符合相关标准要求。相应工程施工开始前，应编制监理实施细则，并报总监理工程师审批，监理实施细则内容应符合监理规范的规定。工程测量定位准确，地基验槽尺寸、标高、承载力应符合图纸及规范要求。避雷接地预埋应符合设计要求，接地镀锌扁钢焊接部位防腐处理到位。模板支撑体系搭设，严格按审批通过的专项施工方案进行，垫板、扫地杆、剪刀撑无缺失，经验收合格挂牌后方可使用，模板尺寸、垂直度、起拱高度合格，预留孔洞定位准确。钢筋、混凝土等原材料进场经监理严格验收，合格证、复试报告应符合要求。钢筋加工制作安装，规格型号、布置间距应符合图纸及规范要求，电渣压力焊，焊包均匀饱满，现场随机抽取留置钢筋试件，并送检。预埋件、水电管线安装应符合图纸要求。混凝土进场应检查原材料合格证明材料，强度等级标号、配合比、塌落度应符合设计要求，浇筑过程中留置同条件养护试块及标养试块，振捣密实均匀。养护应符合要求，各构件达到拆模强度后方可拆模，截面尺寸应符合图纸要求。二次结构砌筑时，提前进行砌体排布，马牙槎留置位置合理，灰缝饱满。门窗安装应严密，开合顺畅，饰面砖铺贴无空鼓，防静电自流平地坪厚度应符合要求，涂刷均匀。屋面防水经闭水试验无渗漏，屋面保温材料经验收合格，保护层厚度达标。综合管架基础标高尺寸符合设计要求，上部结构安装，焊接焊缝质量经验收合格，起重吊装方案可行，综合管架安装位置正确，满足管道铺设要求。

2.工艺安装

管道、阀门等材料的类型、规格、等级、材质、数量要与设计文件相符，标识、外观质量等要符合规范要求，质量证明文件应齐全。不锈钢合金材料入场应经光谱分析，使用光谱仪检测不锈钢中所含各元素成分及含量是否达标。阀门进场后，应逐个进行强度及严密性试验。管道除锈等级达到图纸设计要求，除锈完毕经自检合格后，由监理工程师验收通过后方可进行防腐作业。防腐涂刷时，不得有脱层、起皱、流淌、漏涂和误涂现象，为使涂层间结合良好，一般在第一道涂完，待24小时后再进行下道工序的施工，保证漆膜完好，颜色一致，涂层厚度达到设计要求。管道、箱罐等焊接，坡口、焊条型号应符合要求，焊接人员持证上岗，氩弧焊焊接后对焊口进行自检及专检后，还要对管道的焊口进行无损检测，并经管道打压试验合格后方可投入使用。管道疏水口距离符合设计要求，伴热管道位置需按图纸布设，导热胶泥施工，需天气晴朗、温度符合要求，导热胶泥敷设完毕及时缠绕玻璃纤维布，并进行管道保温施工。机组内喷氨格栅、换热器、稀释风管道安装，构件尺寸型号符合图纸要求、位置正确，严格控制焊缝质量。

3.热控仪表安装

热工取源部件及敏感元件安装时，取样插座材质应与主管道或设备材质相一致，合金钢材质的插座安装前必须经光谱分析，取样孔开孔时要对准管道中心线再开钻，必须保证取样孔的轴线与管道轴线垂直，孔径误差符合设计要求，清除取样孔内外铁屑，并防止较大铁屑掉入管道内。开孔完毕后，应立即安装插座，否则应临时封闭，防止异物落入。禁止在已冲洗的管道上开孔。

热工就地仪表安装时，安装地点须无振动，不得使其承受附加应力。被测介质有腐蚀性时，就地仪表前须加装隔离装置。测量低于0.1MPa的压力时，安装高度应尽可能与取源点的高度一致，减少液柱引起的附加误差。

电动、气动执行器安装时，检查执行器的型号、规格应符合设计要求，并标注安装位置。执行器外观应密封完好无损，无漏油、机械动作灵活、无松动及卡涩现象。检查执行器的电气部分绝缘电阻值应满足说明书中要求。组装执行器底座的焊接应符合焊接规范要求，并应减少焊接变形。执行器与底座固定螺栓必须齐全，牢固。

仪表管路敷设时，安装前应对管路的材质、规格和外观进行检查及内部清洗。管路敷设要整齐、美观、固定牢固，尽量减少弯曲和交叉，不允许有急剧和复杂的弯曲。成排敷设的管路，其弯头弧度一致，纵看成面，横看成线。管路敷设完毕，阀门、管路要求挂牌齐全，形式统一。管路敷设完毕后，要无漏焊、堵塞、错焊等现象，且严密无泄漏。

四、结束语

综上所述，燃煤电厂烟气脱硝液氨改尿素意义重大，能有效消除液氨储罐重大危险源，烟气脱硝系统对环境治理也发挥着巨大的作用，因此在施工过程中，要严格控制质量，确保脱硝系统能够正常平稳运行。

参考文献

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