火电厂SCR脱硝系统液氨泄露的环境风险评价

摘要：对火电厂液氨贮存中的泄漏事故影响范围进行了风险评价，并提出了相应的防范措施和应急预案。

关键词：液氨泄露 风险评价 火电厂 SCR系统

火电厂SCR烟气脱硝系统用还原剂为氨气，SCR脱硝装置的氨气供应系统可以选用液氨、尿素和氨水作为制备氨气的原料。由于液氨汽化工艺具有投资省、原料费用较低的优点[1]，我国已投运的火电厂脱硝装置大多采用液氨法制备氨气的方案。

1、氨的性质

常态下氨气是一种无色气体，有强烈的刺激性恶臭味。氨分子式NH3，分子量17.03，标准状态下氨沸点-33.33℃，熔点-77.7℃，自燃点651.11℃，密度小于空气。氨容易被液化，一定条件下冷却或加压，氨就能冷凝成无色的液体并同时放出大量的热量。液氨密度约为0.639g/cm3，同样也容易气化，降低压力就急剧蒸发，并吸收大量的热[2]。

氨在常温下极易挥发、易燃、具有腐蚀性，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。氨也是一种很强的心脏刺激剂，液氨或高浓度氨可致眼灼伤、皮肤灼伤，严重者可发生中毒性肺气肿、剧烈咳嗽、呼吸窘迫、昏迷、休克等。

2、液氨泄露的危害

液氨的存储需较高的压力，安全要求高，需要由液氨槽车运输，由液氨储罐储存。如使用液氨为脱硝系统的还原剂，在贮罐破裂或有裂缝时会引发泄漏，与空气形成混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸；与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应；若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

液氨贮罐区发生泄漏后，水喷淋系统未及时启动，冒出大量氨气使贮罐周围小范围内可能造成操作人员眼和皮肤灼伤（冻伤），飘散造成厂外附近居民眼睛、呼吸道损伤， 对居民身体健康和周围环境造成严重危害。

3、液氨泄露的风险评价

国家环境保护总局2004年12月11日发布的《建设项目环境风险评价技术导则》[3]要求，对于涉及有毒有害和易燃易爆物质的生产、使用、贮运等新建、改建和技术改造项目进行环境风险评价。

本文以关中地区某大型火电厂液氨贮罐为例，对液氨泄漏影响范围进行了预测，并提出了相关风险防范措施和应急预案。该电厂设2个160m3液氨贮罐，液氨最大贮存量为262.4吨。

3.1 源项分析

（1）泄漏时间为10min。

（2）泄漏量的计算模型采用《建设项目环境风险评价技术导则》推荐的泄漏量公式进行计算。

（3）源强。

贮罐典型泄漏通常发生在罐体与外界连接部位，假定管路系统或贮罐阀门损坏导致液氨罐下部与连接管线发生泄漏，其中，泄漏孔径为10mm，泄漏点与距液面高度为1.2m，人员响应时间为10min。根据导则，可采用液体经小孔泄漏的经验公式估算液氨泄漏源强：