玻璃工厂烟气SCR脱硝工艺中氨系统设计

此外，液氨储罐还应设计夏季冷却喷淋管路，在南方地区尤为重要，夏季高温，液氨储罐极易超温超压，引起安全阀动作，导致氨气浓度报警装置报警，连锁消防喷淋系统动作。所以，对液氨储罐应配置冷却降温系统，使其与设置于液氨储罐上的温度变送器及压力变送器连锁，当温度或压力超限，即引发声光报警，连锁启动喷水降温电磁阀开启，对储罐降温冷却。一般的报警温度设置为40℃，报警压力设置为1.45MPa，此外，还应在安全位置设置手动操作装置。

液氨稀释槽中的排水及消防系统排水，严禁直接排放到厂区排水系统，应全部排放至废水收集池，经处理合格后方可排入厂内排水系统。

2.3 氮气置换

氨储运区内所有的容器及管道均应设置氮气置换接口，在设备首次投用前、设备检修、设备倒班及卸车等过程中，必须采用氮气将系统残留的氨置换出来，保证人员及设备安全。氨区日常情况下应储备足够量的氮气瓶组，放置在安全区域，并应每周检查瓶组压力，发现压力不足的应及时更换。氮气置换应保证设备中氨气与空气混合物低于其爆炸极限，一般应低于5%为合格。

2.4 连锁报警

氨储罐区及氨蒸发缓冲区均应设置氨气泄漏报警器，在控制室及电子设备间设置烟感探头，其布置应符合国家现行标准GB50116《火灾自动报警系统设计规范》的规定。报警装置是消防安全系统至关重要的一环，玻璃企业应采购质量好、精度高的知名企业产品，并应定期对其进行校验。该系统要经过安全及消防部门批准，并通过检验验收合格。

氨气泄漏检测器应设置在氨区遮阳棚下方，按其监测半径设置点位。一般要求，当空气中氨气浓度达到100×10-6时，应能自动发出报警信号，连锁打开消防喷淋系统。在本例中，为保证安全并及时发现氨泄漏，在氨区内5个点设置了氨气泄漏检测器，其氨区监测点位布置见图5。

图5 氨区监测点位布置图

3 氨逃逸的防范与监测

来自氨储运区的氨气，经厂区管网输配至氨气稀释装置，与稀释风机送风混合至一定浓度的氨气后，经烟道内喷嘴喷入烟气中，进入混合装置，与烟气充分混合，随即进入催化反应器，参加脱硝反应。为了达到较好的脱硝效果，要满足两方面要求，一是催化剂要有足够的活性，二是要提供足够量的还原剂参加反应。所以，系统总会有过量的氨气没有参加反应而随烟气排出，这种现象称之为氨逃逸。氨逃逸会引发诸多不利因素，会导致下游烟道及设备结垢堵塞，且极难清理，还会污染大气，腐蚀下游设备等。当催化剂的活性降低时，就需要喷入更多的氨气参加反应，导致氨逃逸量增加，应通过检测氨逃逸量大小，来判定催化剂的再生时间，及时更换新的催化反应器，保证较低的氨逃逸率，一般要求氨逃逸率控制在（2~4）×10-6范围内。

目前，对于氨逃逸率的检测，除了常用的激光气体分析仪外，还有一种有效的方法称为抽取法，其原理是采用高温抽气装置从脱硝后烟道中抽取一定容量的烟气，让烟气与水充分接触吸收后，再测量出水溶液中的铵离子浓度，氨逃逸的实际值可通过此浓度换算求出。此方法不受烟道内粉尘、温度、压力波动的影响，准确度较高。

4 结语

除了上述内容，在氨气的稀释装置，氨气喷入装置及氨气与烟气混合装置等方面，也应采取足够的安全措施，保持足够的安全间距，严禁烟火。尤其是氨管道，与其他管道共架敷设时要保证足够的安全距离，氨系统的阀门及仪表等也应采用氨专用产品。另外，从安全和经济角度考虑，当玻璃企业采用氨分解制氢工艺时，氢站应与SCR系统共用氨储运系统，可以节省占地面积，减少安全隐患。

延伸阅读：

选择性催化还原法SCR催化剂在玻璃熔窑烟气脱硝中的应用研究

浮法玻璃窑炉用燃料及其烟气污染物排放特性与治理技术