¿Hablar del sistema de pulverización de agua en el área de desnitrificación de amoníaco de las centrales térmicas?

Con la mejora continua de los estándares nacionales de protección ambiental en los últimos años, los proyectos de desnitrificación de gases de combustión de centrales térmicas se han llevado a cabo en grandes cantidades e intensamente en la industria energética. El amoníaco líquido se utiliza ampliamente como agente reductor en sistemas de desnitrificación de centrales térmicas. Ha traído nuevos desafíos a las empresas de generación de energía térmica en términos de gestión de seguridad, gestión de operaciones, gestión de equipos, etc. Con base en las regulaciones y especificaciones de diseño nacionales actuales, y combinado con las características del área de amoníaco, la discusión se centrará en el modelo de diseño y el concepto de diseño del sistema de aspersión de agua en términos de antifugas y antidifusión en el área de amoníaco. , y promover el desarrollo del modelo de diseño del sistema de aspersión de agua en el área de amoníaco.

1 Características del amoníaco

El amoníaco es un gas incoloro con un fuerte olor acre, peso molecular 17,03, densidad en condiciones estándar 0,7081 kg/m3 y punto de ebullición de -33,35 ℃. el punto de autoignición es 651,11 ℃, el límite de explosión cuando se mezcla con aire es 15,7 ~ 27,4 (la concentración más inflamable es 17), la energía mínima de ignición es 680 mJ. Según las normas de clasificación de riesgos de incendio, el amoníaco líquido es un líquido inflamable de Clase B A.

El amoníaco es volátil, tóxico y muy alcalino (pH alrededor de 10). Tiene fuertes efectos irritantes y corrosivos en los ojos y las mucosas respiratorias. Puede provocar dificultad para respirar, coma, shock e incluso la muerte. a corto plazo la concentración permitida para exposición prolongada es de 30 mg/m3, la concentración semiletal es de 1390 mg/m3 y la concentración letal inmediata es de 3500 mg/m3. El amoníaco es muy soluble en agua. 1 volumen de agua puede disolver 700 veces el volumen de amoníaco a temperatura y presión normales (la concentración saturada de agua con amoníaco es 34).

2 Peligro del amoníaco líquido

El amoníaco líquido, también conocido como amoníaco anhidro, es un líquido incoloro con un fuerte olor acre. Para facilitar el transporte y el almacenamiento, el gas amoníaco generalmente se presuriza o enfría hasta convertirlo en amoníaco líquido. La densidad del amoníaco líquido es 610,26 kg/m3 a 20 °C. Cuando el amoníaco líquido presurizado se vaporiza, su volumen se expandirá 850 veces y absorberá una gran cantidad de calor, lo que provocará que la temperatura de los materiales circundantes baje bruscamente. Después de vaporizarse, el amoníaco líquido puede formar una mezcla explosiva cuando se mezcla con aire, lo que puede provocar combustión y explosión cuando se expone a llamas abiertas o altas temperaturas. Las concentraciones bajas de amoníaco pueden irritar las membranas mucosas, mientras que las concentraciones altas pueden provocar disolución de los tejidos y necrosis. El amoníaco líquido o el amoníaco en alta concentración pueden provocar quemaduras en los ojos; el amoníaco líquido puede provocar quemaduras en la piel [1].

Según la clasificación química y otras normas de la serie regulatoria, el amoníaco líquido es un gas inflamable, Categoría 2; gas a presión, gas licuado, toxicidad aguda - inhalación, Categoría 3; corrosión/irritación cutánea; ; grave Lesiones oculares/irritación ocular, Categoría 1; Peligro para el medio ambiente acuático - Peligro agudo, Categoría 1.

3 Casos y análisis de accidentes con amoníaco líquido

3.1 Casos de accidentes (Tabla 1)

3.2 Análisis de casos de accidentes

El amoníaco líquido anterior Los accidentes por fugas ocurridos son estadísticas incompletas. Este artículo realiza un análisis cualitativo de los accidentes por fugas de amoníaco líquido. En primer lugar, si un accidente por fuga de amoníaco líquido no se controla y protege eficazmente, normalmente provocará la muerte y fácilmente provocará accidentes graves. El segundo es un accidente particularmente grave en Jilin Baoyuan Feng Poultry Co., Ltd. El incendio provocó una explosión física de equipos y tuberías de amoníaco líquido a altas temperaturas, y el amoníaco líquido se filtró explosivamente, se evaporó y participó en la combustión en el edificio cerrado de la fábrica. . En tercer lugar, según el análisis anterior de los accidentes por fugas de amoníaco líquido, las fugas de equipos de almacenamiento de amoníaco líquido son raras y las fugas de amoníaco líquido ocurren principalmente en equipos y tuberías que transportan y utilizan amoníaco.

4 Modo del sistema de pulverización de agua del sistema de almacenamiento de amoníaco líquido

Según el análisis cualitativo de los accidentes por fugas de amoníaco líquido, la intoxicación por amoníaco es la principal causa de víctimas, seguida de incendios, explosiones y fugas. La mayoría de ellas son fugas en puntos de conexión como bridas y válvulas. El sistema de amoníaco líquido del proyecto de desnitrificación de la central térmica debe centrarse en prevenir las fugas de amoníaco líquido y proteger después de las fugas de amoníaco líquido.

Los tanques de almacenamiento de amoníaco líquido a presión se utilizan principalmente en centrales térmicas para el almacenamiento de amoníaco líquido. En la actualidad, las especificaciones de diseño nacionales y las normas de gestión relacionadas con el amoníaco líquido consideran principalmente medidas preventivas desde la perspectiva de la prevención de incendios y explosiones. Fugas de amoníaco líquido. Rociado de agua. La resistencia de diseño del sistema de ducha está establecida para protección contra incendios y explosiones, y no se considera la absorción de amoníaco por el agua.

El amoníaco es muy soluble en agua. 1 volumen de agua puede disolver aproximadamente 700 veces el volumen de amoníaco a temperatura y presión normales (la concentración saturada de agua con amoníaco es 34). Agente absorbente y protector eficaz tras fugas de amoniaco líquido.

Por lo tanto, la intensidad del suministro de agua del sistema de pulverización de agua del sistema de almacenamiento de amoníaco líquido de la central térmica debe diseñarse desde la perspectiva de la prevención de la absorción y la difusión, no solo desde la necesidad de la prevención de incendios y explosiones.

5 Discusión sobre la intensidad del suministro de agua del sistema de pulverización de agua del sistema de almacenamiento de amoníaco líquido

De acuerdo con los requisitos del 8.10.13 del "Código para el diseño de protección contra incendios para Empresas petroquímicas", la intensidad del suministro de rociadores contra incendios no es inferior a 6 L/minamp; punto; m2; En la Tabla 3.1.2 del "Código de diseño para sistemas de extinción de incendios por aspersión de agua", la intensidad del suministro de las instalaciones de almacenamiento de Clase B durante el enfriamiento protector es 6L/min.m2; la intensidad del suministro de incendios líquidos con un punto de inflamación superior a 120 grados es 13L/min.m2. El "Código de diseño del sistema de extinción de incendios por aspersión de agua" explica las disposiciones: 6L/(minamp; dot; m2) la intensidad del suministro está cerca del valor crítico que controla la temperatura de la pared y evita que la resistencia de la pared del tanque disminuya, 10L/(minamp; dot ; m2) intensidad del suministro Puede lograr resultados satisfactorios en la protección de la pared seca de los tanques de almacenamiento en condiciones de viento al aire libre. Teniendo en cuenta que el tanque de almacenamiento de amoníaco líquido también está equipado con un sistema de pulverización de enfriamiento independiente, se puede abrir al mismo tiempo cuando se produce una fuga, lo que puede garantizar eficazmente la absorción del amoníaco filtrado en situaciones de accidente. Con base en las consideraciones anteriores, la intensidad del suministro del sistema de rociadores contra incendios del tanque de almacenamiento de amoníaco líquido no debe ser inferior a 9 l/min. punto m2.

Este artículo investiga y recopila datos sobre tanques de almacenamiento de amoníaco líquido de plantas de energía térmica afiliadas a China Datang Corporation. El diámetro máximo de apertura del cuerpo del tanque es de 80 mm. Calculada en base a la fuga en semicírculo de la tubería DN80 con una separación de brida de 5 mm, la tasa máxima de fuga de amoníaco líquido a 20 °C es de 0,93 t/min. La concentración de saturación del agua con amoníaco es 34 y el caudal de agua requerido en condiciones de absorción completa es de aproximadamente 2,0 m3/min. Basado en una eficiencia de absorción de 50, el caudal de agua absorbido por los rociadores contra incendios no debe ser inferior a 4 m3/min. Según el volumen del tanque de almacenamiento, la disposición de las boquillas y la eficiencia de absorción, se determina el caudal de agua de los rociadores contra incendios de tanques de almacenamiento con diferentes volúmenes [2].

6 Sugerencias de diseño para el sistema de rociado de agua en el área de almacenamiento de amoníaco líquido

Para el sistema de rociado de agua en el área de almacenamiento de amoníaco líquido de una planta de energía térmica, protección contra incendios y prevención de explosiones , las fugas y el enfriamiento del tanque de almacenamiento de amoníaco líquido deben considerarse en su conjunto. Para satisfacer las necesidades de enfriamiento, se diseñan múltiples fuentes de agua y múltiples sistemas. Las siguientes sugerencias se proporcionan como referencia.

①El sistema de rociado de enfriamiento de cada tanque de almacenamiento de amoníaco líquido debe configurarse por separado. La fuente de agua es agua industrial y la intensidad del rociado no es inferior a 4,5 l/m2amp;dot;min para cumplir con el alto nivel. Temperatura del tanque de almacenamiento de amoníaco líquido en verano. Necesidades de enfriamiento de temperatura y se puede utilizar como sistema de pulverización de respaldo para fugas de amoníaco líquido.

② El agua de los rociadores contra incendios en el área de almacenamiento de amoníaco líquido debe tomarse del sistema de agua contra incendios de alta presión, y el agua para las bocas de incendio exteriores debe tomarse del sistema de agua contra incendios de baja presión. Cuando el sistema de suministro de agua contra incendios de la planta de energía es un solo conjunto de tuberías, el agua para el sistema de rociadores contra incendios y la boca de incendios exterior debe conectarse desde la tubería de medusas contra incendios de toda la planta, y se deben instalar sus tuberías principales secundarias. con secciones de válvula de aislamiento.

③ El sistema de rociadores contra incendios en el área de amoníaco debe usar rociado de agua. El cabezal del rociador debe usar una boquilla abierta tipo cono sólido. Está estrictamente prohibido usar aberturas para tuberías del sistema de rociado. deben estar dispuestos en forma de anillo.

7 Conclusión

Como importante salvavidas económico del país, las empresas de generación de energía térmica asumen importantes responsabilidades sociales. Construir un entorno que ahorre energía, sea respetuoso con el medio ambiente, seguro y estable. la necesidad de todas las empresas. Sólo comprendiendo profundamente los peligros y peligros de las fugas de los sistemas de almacenamiento de amoníaco líquido en las centrales térmicas, confiando en datos reales y formulando estrategias científicas de prevención y control podremos realmente lograr una producción segura y eliminar los problemas de raíz.

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