1、欢迎光临安全人之家https:/脱硝 SCR 液氨站改尿素制氨技术探讨摘要：近年来,由于尿素制氨比液氨法具有更高的安全性,在 SCR 脱硝新建或改造项目中,液氨站越来越多地被尿素制氨系统取代.本文以辽宁某电厂为例,探讨与对比了尿素热解与尿素催化水解两种尿素制氨技术.从电厂长期运行角度来说,尿素催化水解制氨法更具有经济性.选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)是目前脱硝最常用的技术手段，它应用广泛、效率高、技术成熟。SCR 常用的还原剂有三种，液氨、尿素和氨水。其中，氨水投资成本最高，液氨最低，且液氨法的脱硝运行成本也最低。因此，目前燃煤电厂投运的
2、 SCR 烟气脱硝中常采用液氨作为还原剂。但是，随着科技与社会的发展，安全生产更受重视，液氨泄露的危险因素逐渐成为还原剂选择时的重要考虑因素。而尿素作为无危险的制氨原料，可以被方便地运输、储存和使用。相应的，尿素热解制氨和尿素水解制氨技术就得到了更多的推广和应用。由于国家要求在 2020 年之前对燃煤电厂全面实施超低排放和节能改造，其中氮氧化物排放浓度需满足不超过50mg/Nm3，各燃煤电厂先后进行了超低排放改造。辽宁某电厂于 2013 年为 3#、4#机组（2350MW）配置了烟气脱硝系统，采用液氨作为 SCR 工艺还原剂。借此超低排放改造的契机，也为了进一步满足工厂安全生产的要求，该电厂决
3、定将原液氨站拆除，改造为尿素制氨系统，为 3#、4#机组烟气脱硝系统提供所需的还原剂氨。欢迎光临安全人之家https:/1 工艺介绍1.1 尿素热解制氨工艺尿素热解制氨工艺，是从空预器处引出约 1%总风量的锅炉一次风或二次风(约 300)。在一次风或二次风压力低的情况下，需用高温风机输送。由于热解需要在约 350650下进行，一次风或二次风需再次经过电加热器的加热。经过加热后的热风温度达到热解需要的温度后，50%质量浓度的尿素溶液被喷入热解室进行热解。尿素热解制氨工艺的反应如下：CO(NH2)2NH3+HNCOHNCO+H2ONH3+CO2其基本原理如图 1 所示。1.2 尿素催化水解制氨工艺
4、尿素催化水解技术是在传统尿素水解工艺的基础上，提出的一种改进型尿素制氨技术。在催化剂的作用下，水解反应速率大幅提高。尿素催化水解制氨工艺反应如下：CO(NH2)2+2H2OCO2+2NH4OH（1）2NH4OH+催化剂中间产物+2H2O（2）中间产物2NH3+催化剂（3）综合反应：CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3其基本原理如图 2 所示：在温度 135160、压力约 0.40.9MPa 时，熔融状态的尿素在催化剂的催化作用下进行快速水解反应，生成氨气欢迎光临安全人之家https:/（NH3）、CO2 和水蒸气的混合气。其中 NH3 体积分数为 37.5%，反应器出口氨气浓度较高，需要将
5、其稀释至 5%后供脱硝系统使用。稀释风为锅炉一次风或加热后的空气。近年来，该系统已越来越多地应用于大型机组，安全、稳定，技术成熟先进。1.3 尿素热解与催化水解工艺比较2 工程概况及改造方案比较辽宁某电厂 3#和 4#机组 BMCR 工况脱硝系统入口烟气NOx 浓度为 400mg/Nm3（标、干、6%O2），脱硝装置的设计效率87.5%，SCR 出口浓度为 50mg/Nm3（标、干、6%O2）。脱硝超低排放改造设计需氨量为每台炉 160kg/h，两台锅炉共用一个还原剂储存与供应系统。2.1 尿素溶液制备和储存系统辽宁某电厂于 2014 年进行了 1#、2#机组（容量 2670t/h）SNCR
6、脱硝改造，已配套建设了一套尿素溶液制备和储存系统。厂区现有尿素溶液配制罐 1 个，V=10m3。如仍然需要按照 1次/天的要求配制尿素溶液，则尿素配制罐容积要求 V=31m3。厂区现有尿素储存罐，2 个，单个储罐 V=40.5 m3，总容积81m3，原设计按 6.4 天用量考虑。如果加上 3#、4#炉尿素用量，若不扩容，仅能存储 2.1 天尿素用量；若仍需按照 7 天的尿素储存量考虑，则需尿素储存罐总容积 216m3。根据实际运行负荷情况综合考虑，电厂为 3#和 4#锅炉新建一套尿素配制及储存系统，并在新尿素车间统一考虑 4台锅炉的尿素堆料场。欢迎光临安全人之家https:/2.2 尿素热解制氨系统设置 2 台热解炉（每台机组各一台），每台热解炉配置 1套计量分配装置。经过计量和分配装置的尿素溶液由喷射器喷入热解炉。该厂锅炉的一次风温度为 300330C，压力为 1017kPa，可直接作为尿素热解反应的稀释风来源。设置 2 台电加热器（每台机组各 1 台），功率约 700kW。高温风
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