氨水儲罐在脫硝系統(tǒng)中的應(yīng)用
燃煤電廠 SCR 脫硝系統(tǒng)中,氨水儲罐為還原劑儲存單元。以 300MW 機(jī)組為例,100m3 儲罐可儲存 20% 濃度氨水約 80 噸,滿足機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行 3 天的脫硝需求,脫硝效率可達(dá) 85% 以上。
氨水儲罐是一種常見的壓力容器,其在工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。在使用過程中,嚴(yán)格遵守相關(guān)的安全規(guī)定和操作規(guī)程,以確保其安全可靠地運(yùn)行。
氨水儲罐材質(zhì)選擇邏輯
碳鋼儲罐:適用于濃度≤25% 的氨水,成本低(約為不銹鋼的 1/3),但需防腐處理;
304 不銹鋼儲罐:適用于濃度 25%-30% 的氨水,耐蝕性好(年腐蝕率≤0.1mm),但造;
PPH 儲罐:適用于濃度≤20% 的氨水,耐溫≤90℃,常用于小型實(shí)驗(yàn)室場景。
氨水儲罐泄漏應(yīng)急設(shè)計(jì)
儲罐區(qū)需設(shè)置環(huán)形防火堤,堤高≥1.2m,有效容積≥大儲罐容積的 110%。堤內(nèi)地面采用 HDPE 膜防滲(滲透系數(shù)≤10??cm/s),并設(shè)集液溝與應(yīng)急池(容積≥50m3),確保泄漏氨水可快速收集處理。
氨水儲罐的應(yīng)力分析
通過 ANSYS 軟件模擬可知:
罐壁環(huán)向應(yīng)力在液位高度 1/3 處大,需加厚處理(厚度≥12mm);
支座處局部應(yīng)力集中,需設(shè)置墊板(厚度≥10mm),應(yīng)力集中系數(shù)≤1.5;
溫差(ΔT=30℃)引起的熱應(yīng)力需通過膨脹節(jié)補(bǔ)償。
氨水儲罐的液位連鎖控制
液位控制系統(tǒng)設(shè)三級報(bào)警:
高液位(80%):自動(dòng)啟動(dòng)噴淋降溫,關(guān)閉進(jìn)料閥;
高高液位(90%):連鎖停運(yùn)進(jìn)料泵,開啟泄壓閥;
低液位(20%):禁止卸料車卸料,報(bào)警提示補(bǔ)料。
氨水儲罐的緊急切斷系統(tǒng)
儲罐進(jìn)出口管道設(shè)氣動(dòng)緊急切斷閥,響應(yīng)時(shí)間≤10 秒,具備:
手動(dòng)現(xiàn)場切斷;
DCS 遠(yuǎn)程切斷;
氨氣濃度≥200ppm 時(shí)自動(dòng)切斷;
火災(zāi)信號聯(lián)動(dòng)切斷。
氨水儲罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
氨水儲罐多采用立式圓筒形結(jié)構(gòu),由罐體、封頭、支座及附件組成。常壓儲罐設(shè)計(jì)壓力通?!?.02MPa,材質(zhì)選用 Q345R 碳鋼或 304 不銹鋼,罐頂設(shè)呼吸閥(開啟壓力 500-2000Pa),罐底坡度≥3‰,便于殘液排放,典型容積規(guī)格有 50m3、100m3、500m3 等。
說到氨水儲罐,我們就先介紹一下氨水。氨與水形成氨(NH3+H2O= NH3·H2O),呈弱堿性。氨水極不穩(wěn)定,遇熱后分解,1%水溶液PH值為11.7。濃氨水含氨28%~29%。氨在常態(tài)下呈氣體,比空氣輕,易逸出,具有強(qiáng)烈的刺激性和腐蝕性,故易造成急性中毒和灼傷。氨水易分解放出氨氣,溫度越高,分解速度越快,可形成爆炸性氣體。若遇高熱,容器內(nèi)壓增大,有開裂和爆炸的危險(xiǎn)。因此氨水儲罐要考慮密封性和壓力及防爆。