在水泥熟料的生產(chǎn)過程中，使用大量煤粉作為燃料，用于水泥熟料燒制，因此，在生產(chǎn)水泥的同時(shí)，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(chǎn)生，危害著人們的生存環(huán)境?，F(xiàn)階段水泥生產(chǎn)線積極響應(yīng)國(guó)家的節(jié)能減排、提高能源 利用效率的大政方針，為改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境，根據(jù)國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀，結(jié)合自身情況，企業(yè)水泥生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造，組織實(shí)施煙氣脫硝項(xiàng)目，釆用選擇性非催化還原法SNCR 技術(shù)進(jìn)行煙氣脫硝，使NOx排放濃度不大于320mg/Nm3，降低排放煙氣中的氮氧化物，為環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。
通過對(duì)脫硝項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)地符合性檢查，主要從工藝、設(shè)備、設(shè)施、作業(yè)過程等諸方面查找、分析和預(yù)測(cè)脫硝項(xiàng)目存在的危險(xiǎn)、有害因素及可能導(dǎo)致的危險(xiǎn)、危害后果和程度，針對(duì)查找發(fā)現(xiàn)的不足，提出合理可行的安全對(duì)策措施，指導(dǎo)危險(xiǎn)源的監(jiān)控和事故預(yù)防，提高項(xiàng)目的安全程序，以達(dá)到最低事故率、最小損失和最優(yōu)的安全投資效果，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全。
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第2章水泥生產(chǎn)線脫硝項(xiàng)目簡(jiǎn)要介紹論文依托于某水泥公司4000t/d水泥生產(chǎn)線脫硝建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目為對(duì)原有生產(chǎn)裝置4000t/d熟料生產(chǎn)線尾氣進(jìn)行脫硝技改，處理煙氣量340000Nm3/h,煙氣NOx含量760mg/m3，脫硝改造后尾氣中的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。項(xiàng)目包括：氨水裝卸儲(chǔ)存系統(tǒng)、氨水輸送系統(tǒng)、氨水加壓系統(tǒng)、氨水分配調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、霧化系統(tǒng)、DCS控制系統(tǒng)等。
SNCR技術(shù)在水泥窯脫硝的應(yīng)用得到了比較深入和廣泛的研究，并且有了大量的工程應(yīng)用示范，是一種成熟的NOx控制處理技術(shù)。
SNCR工藝系統(tǒng)主要由卸氨水系統(tǒng)、氨水儲(chǔ)罐區(qū)、分配與調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氣力霧化系統(tǒng)、DCS控制系統(tǒng)等組成。
（1）卸氨水系統(tǒng)
外購(gòu)氨水（20%）通過氨水槽車運(yùn)輸至氨水儲(chǔ)罐區(qū)后，通過輸氨泵將槽車內(nèi)的氨水輸送至氨水儲(chǔ)罐。氨水儲(chǔ)罐內(nèi)的氨蒸氣通過管道連接至除氨水液封，氨蒸氣可被稀釋水吸收，以防止氨氣泄漏。
（2）氨水儲(chǔ)罐區(qū)
根據(jù)廠區(qū)總圖布置情況，罐區(qū)布置在生料均化庫(kù)東側(cè)。罐區(qū)內(nèi)設(shè)置1個(gè)100m3氨水儲(chǔ)罐，氨水儲(chǔ)罐安裝液位儀，并將液位信號(hào)傳輸至中控系統(tǒng)。罐區(qū)四周敞開。罐區(qū)四周設(shè)混凝土圍堰及排水溝，以防止氨水泄漏時(shí)向罐區(qū)四周溢流，對(duì)土壤或水體造成污染。在氨水儲(chǔ)罐上方安裝氨氣在線檢測(cè)及報(bào)警裝置，并可將檢測(cè)報(bào)警信號(hào)傳輸至中控系統(tǒng)。
（3）氨水管路輸送系統(tǒng)
氨水通過過濾、加壓泵、管路輸送至分配調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。本工程設(shè)置2臺(tái)加壓泵（一用一備）。
（4）分配調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)
本項(xiàng)目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(zhì)的流量分配均需要通過分配調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)來自動(dòng)控制。系統(tǒng)布置在預(yù)熱器塔架鋼平臺(tái)上，與噴霧系統(tǒng)靠近布置。
空氣通過管路輸送至分配和調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
（5）氣力霧化系統(tǒng)
氨水噴射器是氣力霧化系統(tǒng)的核心也是整個(gè)SNCR系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。本項(xiàng)目在分解爐中布置了4臺(tái)氨水噴射器，氨水噴射器在分解爐上采用一層布置。氨水噴射器圍繞分解爐周向?qū)ΨQ均布。氣力霧化系統(tǒng)設(shè)有NOx及氨氣在線檢測(cè)系統(tǒng)，并將NOX及氨氣在線檢測(cè)系統(tǒng)與氣力霧化系統(tǒng)聯(lián)鎖。通過在線檢測(cè)NOX及氨氣的排放值，利用反饋系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)氣力霧化系統(tǒng)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(tǒng)運(yùn)行成本，同時(shí)避免過量噴氨造成的一次污染。
脫硝項(xiàng)目的主要生產(chǎn)設(shè)備包括氨水儲(chǔ)罐、卸氨泵、氨水輸送泵、噴槍等。各主要設(shè)備型號(hào)和規(guī)格見表2-1。
表2-1 主要設(shè)備設(shè)施表
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編號(hào) | 設(shè)備名稱 | 型號(hào)及規(guī)格 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
1.卸氨系統(tǒng) |
1.1 | 卸氨泵 | Y2-112M-2 | 臺(tái) | 1 | 4kW |
1.3 | 管道式氨水濃度檢測(cè)儀 | 測(cè)量范圍：5～30%氨水 | 臺(tái) | 1 | ? |
1.4 | 工業(yè)氨水專用流量計(jì) | 測(cè)量介質(zhì)：5～30%氨水 | 臺(tái) | 1 | ? |
2.氨水儲(chǔ)罐區(qū) |
2.1 | 氨水儲(chǔ)罐 | 材質(zhì)：玻璃鋼 容積：100m3 工作壓力：500-2000Pa 規(guī)格：DN4000×9300mm | 座 | 1 | ? |
2.2 | 氨水泵 | MG80C2-19FT100-H3 | 臺(tái) | 2 | 1.1kW |
2.3 | 工業(yè)氨水 專用流量計(jì) | 測(cè)量介質(zhì)： 5～30%氨水 | 臺(tái) | 1 | ? |
2.4 | 磁翻板液位計(jì) | 測(cè)量介質(zhì)： 5～30%氨水 | 臺(tái) | 1 | ? |
2.5 | 泄氨報(bào)警裝置 | 監(jiān)測(cè)介質(zhì)：氨氣 報(bào)警方式：聲光報(bào)警 | 臺(tái) | 3 | 氨水罐區(qū)1個(gè)，氨水罐頂部1個(gè)，分解爐平臺(tái)1個(gè) |
2.6 | 氨氣水封裝置 | 材質(zhì)：不銹鋼 容積：150L | 1個(gè) | ? | ? |
3.氨水管路輸送系統(tǒng) |
3.1 | 分解爐脫硝氨水輸送泵 | 流量=1 m3/h 揚(yáng)程=20m | 臺(tái) | 2 | 1用1備 |
4.氨水分配調(diào)節(jié)控制系統(tǒng) |
4.1 | 調(diào)節(jié)裝置 | 型號(hào)：HBY-TX-Ⅰ | 套 | 1 | ? |
5．氣力霧化系統(tǒng) |
5.1 | 噴槍系統(tǒng) | 型號(hào)：HBY-PQ-1 | 套 | 4 | ? |
6.電氣及控制系統(tǒng) |
6.1 | 相關(guān)連接DCS設(shè)備 | —— | 套 | 1 | ? |
6.1 | 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) | —— | 套 | 1 | ? |
6.2 | 在線檢測(cè)系統(tǒng) | —— | 套 | 1 | ? |
7.壓縮空氣管道 |
7.1 | 壓縮空氣管道 | Φ50mm | 套 | 1 | 特種設(shè)備 |
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第3章項(xiàng)目涉及的危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)與安全分析 3.1 項(xiàng)目涉及的物質(zhì)的危險(xiǎn)、有害因素分析 脫硝項(xiàng)目在生產(chǎn)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(zhì)。經(jīng)過對(duì)該生產(chǎn)工藝系統(tǒng)分析，項(xiàng)目存在的危險(xiǎn)有害物質(zhì)主要有：氨水（20%）和壓縮空氣。依據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》（2002版）中規(guī)定，氨水（20%）和壓縮空氣屬于危險(xiǎn)化學(xué)品。 表3-1 危險(xiǎn)物質(zhì)一覽表
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物質(zhì) | 危規(guī)號(hào) | 分類 | 火災(zāi)危險(xiǎn) 性分類 | 危險(xiǎn)特征 | 毒性等級(jí) | 存在 位置 | 用途 |
氨水 | 82503 | 第8.2類 堿性腐蝕品 | 戊 | 腐蝕、灼傷、高毒 | Ⅳ級(jí) （輕度危害） | 儲(chǔ)罐 | 還原劑 |
壓縮空氣 | 22003 | 第2.2類 不燃?xì)怏w | — | 容器爆炸 | Ⅳ級(jí) （輕度危害） | 儲(chǔ)罐 | 儀表氣源、霧化噴嘴動(dòng)力 |
通過對(duì)氨水（20%）和壓縮空氣的危險(xiǎn)有害識(shí)別，依據(jù)《企業(yè)職工傷亡事故分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB6441－1986），主要危險(xiǎn)物質(zhì)（氨水和壓縮空氣）的危險(xiǎn)、有害因素為中毒和窒息、灼燙、容器爆炸。危險(xiǎn)有害因素中毒和窒息的危險(xiǎn)等級(jí)為Ⅳ級(jí)，危險(xiǎn)有害因素灼燙、容器爆炸的危險(xiǎn)等級(jí)為Ⅱ～Ⅲ級(jí)。 3.2 生產(chǎn)工藝及設(shè)備設(shè)施危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)與分析 脫硝項(xiàng)目主要包括氨水裝卸儲(chǔ)存系統(tǒng)和氨水使用系統(tǒng)（氨水加壓輸送系統(tǒng)、氨水分配調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、霧化系統(tǒng)）。
3.2.1氨水裝卸儲(chǔ)存系統(tǒng)的危險(xiǎn)、有害因素及危害程度分析 1.火災(zāi)、爆炸
氨水儲(chǔ)罐若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險(xiǎn)。
氨水儲(chǔ)罐頂部孔位密封不嚴(yán)，導(dǎo)致氨氣逸出且往上流動(dòng)，氨氣在空氣中的比例達(dá)到一定濃度遇明火或者高溫會(huì)發(fā)生爆炸。
造成火災(zāi)、爆炸的主要原因是氨水泄漏，泄漏的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。如果氨水泄漏，分解出氨氣，遇到明火或靜電火花，有可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。造成氨水泄漏的主要原因有：
（1）氨水儲(chǔ)罐選用材料有缺陷，制作質(zhì)量不合格，有可能造成罐體破裂造成氨水大量泄漏。
（2）在卸氨過程中，如果氨水罐液位計(jì)損壞或讀數(shù)不準(zhǔn)確，有可能過量充裝造成氨水泄漏。
（3）氨水儲(chǔ)罐的進(jìn)出口、排污口、回流口、液位計(jì)接口、超聲波接口等接管、閥門、法蘭連接密封等部位失效造成泄漏。
（4）氨水罐車裝卸用軟管爆裂造成氨水泄漏。
2.中毒和窒息
氨水無色透明，有腐蝕性，氨水揮發(fā)出的氨氣有強(qiáng)烈的刺激性氣味，吸入后對(duì)鼻、喉和肺有刺激性，引起咳嗽、氣短和哮喘等；可引發(fā)喉頭水腫而窒息死亡；可引發(fā)肺水腫，引起死亡?？赡茉斐芍卸竞椭舷⒌脑蛴校?/span>
（1）如果作業(yè)場(chǎng)所空氣中的氨超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高容許濃度，則作業(yè)人員發(fā)生慢性中毒，受到職業(yè)傷害，甚至罹患氨中毒職業(yè)病。
（2）如氨水儲(chǔ)罐、分配管道及系統(tǒng)存在跑冒滴漏，而未設(shè)置氨氣檢測(cè)裝置，則氨水揮發(fā)出的氨氣擴(kuò)散進(jìn)入工作場(chǎng)所空氣中，現(xiàn)場(chǎng)無通風(fēng)設(shè)施或通風(fēng)效果不良，致空氣中氨氣的濃度超過限制，人員于該環(huán)境內(nèi)長(zhǎng)期作業(yè)、呼吸有害物超標(biāo)的空氣，累積漸進(jìn)，易感人員會(huì)出現(xiàn)程度不同的中毒癥狀。
（3）卸氨過程中，氨水車的接頭與卸氨泵的接頭連接密封性差，有可能造成氨水泄漏，氨水揮發(fā)出氨氣，造成氨超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高容許濃度，有可能造成作業(yè)人員中毒。
（4）氨水儲(chǔ)罐選用材料有缺陷，制作質(zhì)量不合格，有可能造成罐體破裂造成氨水大量泄漏，氨水揮發(fā)出氨氣，造成氨超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高容許濃度，有可能造成作業(yè)人員中毒。
（5）在卸氨過程中，如果氨水罐液位計(jì)損壞或讀數(shù)不準(zhǔn)確，有可能過量充裝造成氨水泄漏，泄漏的氨水揮發(fā)出氨氣，造成氨超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高容許濃度，有可能造成作業(yè)人員中毒。
（6）進(jìn)入氨儲(chǔ)罐內(nèi)作業(yè)時(shí)需要將氨水放盡，并使用干凈的水進(jìn)行良好的沖洗，在通風(fēng)置換，使罐內(nèi)的氨氣濃度，氧氣濃度均進(jìn)行檢測(cè)合格后才可進(jìn)入作業(yè)，同時(shí)要有人員監(jiān)護(hù)，佩戴按檢測(cè)報(bào)警儀等設(shè)施，否則可能造成作業(yè)人員中毒窒息。
3.灼燙
（1）氨水濺入眼內(nèi)，可造成嚴(yán)重?fù)p害，甚至導(dǎo)致失明；皮膚接觸可致灼燙。
（2）作業(yè)人員未佩戴勞動(dòng)保護(hù)用品或佩戴的勞動(dòng)保護(hù)用品不合格，皮膚有可能接觸到氨水，發(fā)生灼燙事故。
（3）卸氨過程中，氨水車的接頭與卸氨泵的接頭連接密封性差，有可能造成氨水泄漏，作業(yè)人員接觸氨水，發(fā)生灼燙事故。
（4）氨水儲(chǔ)罐選用材料有缺陷，制作質(zhì)量不合格，有可能造成罐體破裂造成氨水大量泄漏，作業(yè)人員接觸氨水，發(fā)生灼燙事故。
（5）在卸氨過程中，如果氨水罐液位計(jì)損壞或讀數(shù)不準(zhǔn)確，有可能過量充裝造成氨水泄漏，作業(yè)人員接觸氨水，發(fā)生灼燙事故。
4.車輛傷害
該項(xiàng)目發(fā)生車輛傷害的主要場(chǎng)所為氨水卸車區(qū)域及車輛行駛道路，造成車輛傷害的主要原因：
（1）翻倒。超速行駛、突然剎車、轉(zhuǎn)彎過快或斜坡處轉(zhuǎn)彎、碰撞到障礙物、路面嚴(yán)重不平等。
（2）碰撞和碾壓。駕駛員違章行駛，追尾；駕駛員精力不集中(如抽煙、通話)；駕駛室溫度過高、過低等；酒后駕車；疲勞駕駛、帶病駕駛；無證駕駛；路況差；機(jī)動(dòng)車輛的方向、信號(hào)燈或警示音響、剎車失靈等；道路交通標(biāo)志不全。
氨水裝卸儲(chǔ)存系統(tǒng)存在的主要危險(xiǎn)有害因素有火災(zāi)、爆炸、中毒和窒息、灼燙、車輛傷害等。危險(xiǎn)有害因素火災(zāi)、爆炸、中毒和窒息的危險(xiǎn)等級(jí)為Ⅳ級(jí)，危險(xiǎn)有害因素灼燙、車輛傷害的危險(xiǎn)等級(jí)為Ⅱ～Ⅲ級(jí)。
3.2.2氨水使用系統(tǒng)的危險(xiǎn)、有害因素及危害程度分析 1.中毒和窒息
氨水無色透明，有腐蝕性，氨水揮發(fā)出的氨氣有強(qiáng)烈的刺激性氣味，吸入后對(duì)鼻、喉和肺有刺激性，引起咳嗽、氣短和哮喘等；可引發(fā)喉頭水腫而窒息死亡；可引發(fā)肺水腫，引起死亡?？赡茉斐芍卸竞椭舷⒌脑蛴校?/span>
（1）氨水管道制造材質(zhì)有缺陷，造成氨水管道破裂，氨水泄漏后揮發(fā)出氨氣，造成作業(yè)環(huán)境氨氣濃度超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高容許濃度，有可能造成作業(yè)人員中毒。
（2）氨水管道跨越道路的高度不夠，車輛經(jīng)過時(shí)有可能造成碰斷，導(dǎo)致氨水泄漏。
（3）氨水管道法蘭、閥門、法蘭連接密封等部位損壞或者失效，造成氨水泄漏，氨水揮發(fā)出氨氣，造成作業(yè)環(huán)境氨氣濃度超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高容許濃度，有可能造成作業(yè)人員中毒。
