水泥生產線脫硝專案風險辨識與安全評價

2022-02-02 19:17:46 字數 3923 閱讀 8658

摘要現階段水泥生產線積極響應國家的節能減排、提高能源利用效率的大政方針,為改善當地環境,根據國內外技術現狀,結合自身情況,組織實施煙氣脫硝專案,釆用選擇性非催化還原法sncr 技術進行煙氣脫硝,投資實施水泥生產線脫硝專案,使nox排放濃度不大於320mg/nm3。

本文以某4000t/d水泥生產線脫硝專案的政策符合性、場地選擇、平面布置及建(構)築物、生產工藝裝置(主要包括卸氨系統、氨水儲罐區、氨水製備系統、分配與調節系統、氣力霧化系統、dcs控制系統等組成)以及脫硝專案的公用與輔助工程的風險進行辨識與安全評價。

關鍵詞:水泥生產線,脫硝,風險辨識,安全評價

目錄第1章前言 1

第2章水泥生產線脫硝專案簡要介紹 2

2.1 專案介紹 2

2.2 工藝流程 2

2.3 裝置方案 3

第3章專案涉及的危險、有害因素辨識與安全分析 5

3.1 專案涉及的物質的危險、有害因素分析 5

3.2 生產工藝及裝置設施危險、有害因素辨識與分析 5

3.2.1 氨水裝卸儲存系統的危險、有害因素及危害程度分析 5

3.2.2 氨水使用系統的危險、有害因素及危害程度分析 7

3.3.3 檢修過程中的危險、有害因素及危害程度分析 8

第4章脫硝專案安全防範措施 10

4.1 危險物料防範措施 10

4.2 工藝流程及裝置設施 11

4.2.1 採用的工藝、裝置選型、裝置布置的安全措施 11

4.2.2 生產過程中採用的安全措施 11

4.2.3 裝置檢修安全措施 12

4.2.4 主要特種裝置設計安全措施 13

4.2.5 有毒氣體檢測報警裝置 13

4.2.6 防止誤操作 13

第5章結論 15

參考文獻 16

致謝 17

第1章前言

在水泥熟料的生產過程中,使用大量煤粉作為燃料,用於水泥熟料燒製,因此,在生產水泥的同時,也造成了大量的廢氣排放,在廢氣中氮氧化物尤為突出,造成酸雨的產生,危害著人們的生存環境。現階段水泥生產線積極響應國家的節能減排、提高能源利用效率的大政方針,為改善當地環境,根據國內外技術現狀,結合自身情況,企業水泥生產線進行技術改造,組織實施煙氣脫硝專案,釆用選擇性非催化還原法sncr 技術進行煙氣脫硝,使nox排放濃度不大於320mg/nm3,降低排放煙氣中的氮氧化物,為環境保護做出貢獻。

通過對脫硝專案進行系統地符合性檢查,主要從工藝、裝置、設施、作業過程等諸方面查詢、分析和**脫硝專案存在的危險、有害因素及可能導致的危險、危害後果和程度,針對查詢發現的不足,提出合理可行的安全對策措施,指導危險源的監控和事故預防,提高專案的安全程式,以達到最低事故率、最小損失和最優的安全投資效果,力爭實現本質安全。

第2章水泥生產線脫硝專案簡要介紹

2.1 專案介紹

**依託於某水泥公司4000t/d水泥生產線脫硝建設專案,專案為對原有生產裝置4000t/d熟料生產線尾氣進行脫硝技改,處理煙氣量340000nm3/h,煙氣nox含量760mg/m3,脫硝改造後尾氣中的nox含量由改造前的760mg/m3降低到300mg/m3以下,年減少氮氧化物排放量1711.1t。專案包括:

氨水裝卸儲存系統、氨水輸送系統、氨水加壓系統、氨水分配調節控制系統、霧化系統、dcs控制系統等。

2.2 工藝流程

sncr技術在水泥窯脫硝的應用得到了比較深入和廣泛的研究,並且有了大量的工程應用示範,是一種成熟的nox控制處理技術。

sncr工藝系統主要由卸氨水系統、氨水儲罐區、分配與調節系統、氣力霧化系統、dcs控制系統等組成。

(1)卸氨水系統

外購氨水(20%)通過氨水槽車運輸至氨水儲罐區後,通過輸氨幫浦將槽車內的氨水輸送至氨水儲罐。氨水儲罐內的氨蒸氣通過管道連線至除氨水液封,氨蒸氣可被稀釋水吸收,以防止氨氣洩漏。

(2)氨水儲罐區

根據廠區總圖布置情況,罐區布置在生料均化庫東側。罐區內設定1個100m3氨水儲罐,氨水儲罐安裝液位儀,並將液位訊號傳輸至中控系統。罐區四周敞開。

罐區四周設混凝土圍堰及排水溝,以防止氨水洩漏時向罐區四周溢流,對土壤或水體造成汙染。在氨水儲罐上方安裝氨氣**檢測及報警裝置,並可將檢測報警訊號傳輸至中控系統。

(3)氨水管路輸送系統

氨水通過過濾、加壓幫浦、管路輸送至分配調節控制系統。本工程設定2臺加壓幫浦(一用一備)。

(4)分配調節控制系統

本專案在熟料線的分解爐上布置了四層氨水噴射器,稀氨水及霧化介質的流量分配均需要通過分配調節控制系統來自動控制。系統布置在預熱器塔架鋼平台上,與噴霧系統靠近布置。

空氣通過管路輸送至分配和調節系統。

(5)氣力霧化系統

氨水噴射器是氣力霧化系統的核心也是整個sncr系統的關鍵部件。本專案在分解爐中布置了4臺氨水噴射器,氨水噴射器在分解爐上採用一層布置。氨水噴射器圍繞分解爐周向對稱均布。

氣力霧化系統設有nox及氨氣**檢測系統,並將nox及氨氣**檢測系統與氣力霧化系統聯鎖。通過**檢測nox及氨氣的排放值,利用反饋系統自動調節氣力霧化系統的氨水噴射量及壓縮空氣流量,在保證脫硝效率前提下減少系統執行成本,同時避免過量噴氨造成的一次汙染。

2.3 裝置方案

脫硝專案的主要生產裝置包括氨水儲罐、卸氨幫浦、氨水輸送幫浦、噴槍等。各主要裝置型號和規格見表2-1。

表2-1 主要裝置設施表

第3章專案涉及的危險、有害因素辨識與安全分析

3.1 專案涉及的物質的危險、有害因素分析

脫硝專案在生產過程中,使用氨水(20%)作為還原劑,使用壓縮空氣作為霧化介質。經過對該生產工藝系統分析,專案存在的危險有害物質主要有:氨水(20%)和壓縮空氣。

依據《危險化學品名錄》(2002版)中規定,氨水(20%)和壓縮空氣屬於危險化學品。

表3-1 危險物質一覽表

通過對氨水(20%)和壓縮空氣的危險有害識別,依據《企業職工**事故分類標準》(gb6441-1986),主要危險物質(氨水和壓縮空氣)的危險、有害因素為中毒和窒息、灼燙、容器**。危險有害因素中毒和窒息的危險等級為ⅳ級,危險有害因素灼燙、容器**的危險等級為ⅱ~ⅲ級。

3.2 生產工藝及裝置設施危險、有害因素辨識與分析

脫硝專案主要包括氨水裝卸儲存系統和氨水使用系統(氨水加壓輸送系統、氨水分配調節控制系統、霧化系統)。

3.2.1 氨水裝卸儲存系統的危險、有害因素及危害程度分析

1.火災、**

氨水儲罐若遇高熱,容器內壓增大,有開裂和**的危險。

氨水儲罐頂部孔位密封不嚴,導致氨氣逸出且往上流動,氨氣在空氣中的比例達到一定濃度遇明火或者高溫會發生**。

造成火災、**的主要原因是氨水洩漏,洩漏的氨水易分解放出氨氣,溫度越高,分解速度越快,可形成**性氣體。如果氨水洩漏,分解出氨氣,遇到明火或靜電火花,有可能發生火災**事故。造成氨水洩漏的主要原因有:

(1)氨水儲罐選用材料有缺陷,製作質量不合格,有可能造成罐體破裂造成氨水大量洩漏。

(2)在卸氨過程中,如果氨水罐液位計損壞或讀數不準確,有可能過量充裝造成氨水洩漏。

(3)氨水儲罐的進出口、排汙口、回流口、液位計介面、超聲波介面等接管、閥門、法蘭連線密封等部位失效造成洩漏。

(4)氨水罐車裝卸用軟管爆裂造成氨水洩漏。

2.中毒和窒息

氨水無色透明,有腐蝕性,氨水揮發出的氨氣有強烈的刺激性氣味,吸入後對鼻、喉和肺有刺激性,引起咳嗽、氣短和哮喘等;可引發喉頭水腫而窒息死亡;可引發肺水腫,引起死亡。可能造成中毒和窒息的原因有:

(1)如果作業場所空氣中的氨超過標準規定的最高容許濃度,則作業人員發生慢性中毒,受到職業傷害,甚至罹患氨中毒職業病。

(2)如氨水儲罐、分配管道及系統存在跑冒滴漏,而未設定氨氣檢測裝置,則氨水揮發出的氨氣擴散進入工作場所空氣中,現場無通風設施或通風效果不良,致空氣中氨氣的濃度超過限制,人員於該環境內長期作業、呼吸有害物超標的空氣,累積漸進,易感人員會出現程度不同的中毒症狀。

(3)卸氨過程中,氨水車的接頭與卸氨幫浦的接頭連線密封性差,有可能造成氨水洩漏,氨水揮發出氨氣,造成氨超過標準規定的最高容許濃度,有可能造成作業人員中毒。

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