根據氨氣(NH3)特性和SCR脫硝運行需要，提出了氨氣壓力調節閥設計參數的確定原則，可避免供氨管線出現氨氣液化，提高調節精度，確保SCR脫硝系統運行可靠性，對壓力調節閥的合理設計和正確選型提供了參考。

一、前言

　　采用液氨(NH3)制備SCR脫硝還原劑氨氣時，液氨經蒸發器加熱汽化為氣態氨后通過廠區管道輸送到SCR脫硝區域，氨氣在輸送過程中如遇到過低的環境溫度將會發生液化而無法正常供氨，將影響SCR脫硝運行。

　　為防止氨氣液化，在蒸發器氨氣出口管線上需增設一只壓力調節閥，通過壓力調節閥將氨氣壓力調節到一個較低的恒定值，使氨氣在此恒定壓力下的冷凝溫度始終低于環境溫度，真空技術網(http://shengya888.com/)認為可避免氨氣在輸送過程中出現液化現象。

　　氨氣壓力調節閥一般選用自力式壓力調節閥，即無需外力，利用氨氣自身能量為動力源以控制閥芯位置，改善閥門進、出口兩端的壓差和流量，使閥后壓力穩定。自力式壓力調節閥的選型主要與介質、壓力、溫度和流量有關，根據氨的物理特性，其壓力受溫度的影響很大，溫度越高，壓力越高，氣液兩相飽和狀態下氨的壓力和溫度的關系見下表。壓力調節閥一般安裝在室外，在寒冷地區安裝在室內，其工作溫度因工作環境不同而差異較大，如壓力調節閥選型參數不合理，其進出口壓差過大，則閥后壓力將無法控制到設定值，閥后管道中的氨氣在環境溫度過低時將發生液化。

壓力與溫度對應數據

注：1bar=105Pa，下同。

二、溫度和壓力參數的確定

　　液氨進入蒸發器內被加熱后通過釋放潛熱汽化為氣態氨，氨氣經壓力調節閥減壓后通過廠區管道輸送至SCR噴氨裝置。蒸發器出口的氨氣溫度理論上與加熱前的液氨溫度一致(接近環境溫度)，考慮氨氣在蒸發器內短暫停留會使溫度略有升高，蒸發器氨氣出口的實際溫度略高于液氨溫度，即壓力調節閥工作溫度略高于環境溫度，具體數值除與環境溫度有關外，還受蒸發器結構設計、熱煤控制溫度等因素的影響，一般不超過50℃。

　　SCR停運時，蒸發器出口氨氣管線上的控制閥門關閉，壓力調節閥停止工作，此時蒸發器內滯留氨氣的溫度將會快速上升(一般高出液氨溫度20~30℃，最高溫度不超過60℃)，引起內部壓力升高，過高的壓力可以通過液氨入口管道上的旁路止回閥回流至液氨管道，以釋放蒸發器的內壓力，避免安全閥動作。這種情況下，蒸發器內部壓力的升高對壓力調節閥沒有影響，蒸發器內部出現的最高壓力不能作為壓力調節閥選型設計壓力。否則，壓力調節閥的選型壓差過大，實際運行時調節精度下降，甚至超出調節范圍，無法確保出口設定壓力。

　　因此，自力式壓力調節閥的設計溫度可根據其工作的環境溫度，按最高工作溫度、最小工作溫度合理確定，進口工作壓力則按相應環境溫度下的氣液兩相飽和壓力確定。

三、出口壓力的確定

　　氨氣壓力調節閥的出口壓力以正常運行時氨氣不冷凝，且出口壓力足以克服管道阻力為原則。對大多數電廠來說，氨氣壓力調節閥的出口壓力按1bar設計即可滿足要求，此時氨氣壓力足以克服管道阻力，且環境溫度高于-19℃均不會出現氨氣液化。

　　對于極寒冷地區的電廠，如新疆、內蒙古、黑龍江等，氨區一般考慮室內布置，1bar的氨氣壓力足夠安全，但位于室外布置的廠區氨氣輸送管道需進行保溫設計，必要時還需考慮伴熱，以確保供氨管道中的氨氣溫度高于其冷凝溫度，避免液化。對非極寒冷地區的電廠，如環境溫度始終高于-19℃，則出口壓力按1bar設定的自力式氨氣壓力調節閥可滿足室外安裝要求，廠區氨氣管道也不需要保溫和伴熱。

　　對于較溫暖的南方地區電廠，如廣東、福建等，如環境溫度始終高于-9℃，則壓力調節閥的出口設計壓力可以適當提高到2bar。但需要特別說明的是，有些工程由于氣象數據資料不全，或者數據不準確(很早的氣象統計數據)，且城市建設和工業化的快速發展導致環境污染和氣候惡化，近幾年南北部分地區氣溫出現反差或極端現象。因此，如沒有特殊要求，建議自力式壓力調節閥的出口壓力仍按1bar設計，避免極端氣候條件下出現極端溫度使氨氣發生液化的可能。

四、結語

　　氨氣自力式壓力調節閥進口的設計壓力和設計溫度應根據電廠所在地理位置的環境溫度以及安裝位置(室內或室外)合理確定。壓力調節閥出口壓力的設定，應確保在氣氨輸送過程中不發生液化，并能連續穩定供氨，滿足SCR脫硝正常運行需要。