尿素水解制氨技术及成套装置介绍 2×300MW 201312(出)
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1、技术要求1.1 系统概述尿素水解法制氨系统包括尿素储存间、斗提机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、尿素溶液输送装置、尿素水解反应器及控制装置等。
尿素储存于储存间,由斗提机输送到溶解罐里,用除盐水将干尿素溶解成约50%质量浓度的尿素溶液,通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐。
尿素溶液经由输送泵进入水解反应器,水解反应器中产生出来的含氨气流送至反应区,被热风稀释后,产生浓度小于5%的氨气进入氨气—烟气混合系统,并由氨喷射系统喷入脱硝系统。
系统产生的蒸汽冷凝水回收至疏水箱中,作为系统冲洗及溶液配置用水。
系统排放的废氨气由管线汇集后从废水池底部进入,通过分散管将氨气分散入废水池中,利用水来吸收安全阀排放的氨气。
卖方所设计的尿素制氨工艺应满足:还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷与脱硝效率的要求,调节方便、灵活、可靠。
尿素储存区与其他设备、厂房等要有一定的安全防火距离,并在适当位置设置室外防火栓,设有防雷、防静电接地装置。
尿素制氨工艺应配有良好的控制系统。
尿素溶解罐、尿素溶液储罐、尿素溶液输送装置、尿素水解反应器等为2台机组的SCR系统公用。
1.2 主要设备(1) 尿素储存间卖方为买方设计一个尿素储存间,尿素颗粒储存间的容量按两台机组脱硝系统设计工况下连续运行5d(每天按24h计)所需要的尿素用量来设计。
(2) 尿素溶解罐设置一座不锈钢材质的尿素溶解罐,每只尿素溶解罐配1台斗提机。
将尿素输送到溶解罐。
在溶解罐中,用去除盐水制成约50%的尿素溶液。
当尿素溶液温度过低时,蒸汽加热系统启动使溶液的温度高于80℃(确保不结晶)。
材料采用SS304不锈钢。
有效容积按2台锅炉BMCR工况下1天的用量设计。
尿素溶液给料泵为不锈钢本体,碳化硅机械密封的离心泵,设两台泵一运一备,并列布置。
此外,溶液给料泵还利用溶解罐所配置的循环管道将尿素溶液进行循环,以获得更好混合。
(3) 尿素溶液储罐尿素溶液经由尿素溶液给料泵进入尿素溶液储罐。
尿素水解制氨在电厂中的应用尿素是一种含有氮的有机化合物,其水解可以产生氨气。
尿素水解制氨在电厂中应用广泛,主要体现在以下几个方面:1. 脱硝系统中的还原剂:尿素水解制氨后产生的氨气可以用作脱硝系统中的还原剂。
电厂燃煤锅炉燃烧过程中会产生大量的氮氧化物(NOx),尤其是氮氧化物对环境污染和空气质量产生非常大的影响。
脱硝系统的主要目的就是将NOx降解转化为无害的氮气。
尿素水解制氨后的氨气可以与NOx反应生成氮气和水,起到脱硝的作用。
2. 萃取剂:尿素水解制氨后产生的氨气可以用作电厂中金属离子的萃取剂。
在电厂中,很多金属离子存在于废水和废气中。
氨气可以与金属离子形成配位络合物,从而使金属离子从溶液中萃取出来。
这种方法被广泛应用于电厂废水和废气处理过程中。
3. 蒸汽发生器的氨水淋注:尿素水解制氨后的氨气可以用作蒸汽发生器的氨水淋注剂。
在电厂中,蒸汽发生器是产生蒸汽的重要设备之一。
为了提高蒸汽的质量和效率,在蒸汽发生器中进行氨水淋注可以提高蒸汽的热传导能力,增强燃烧的稳定性,延长设备的使用寿命。
4. 燃烧助剂:尿素水解制氨后产生的氨气可以用作电厂燃烧过程中的燃烧助剂。
尿素水解制氨后的氨气可以增加燃料的可燃性和热值,提高燃料的燃烧效率和燃烧稳定性。
通过在燃烧过程中加入适量的氨气,可以改善燃烧工艺,减少燃烧产生的有害气体和颗粒物的排放,降低环境污染。
尿素水解制氨在电厂中具有多种应用,包括作为脱硝系统的还原剂、萃取剂、氨水淋注剂和燃烧助剂等。
这些应用可以提高燃烧效率,降低环境污染,对电厂的高效运行和环保生产起到积极的促进作用。
尿素水解制氨在电厂中的应用随着工业化生产的发展,氨是一种重要的化工原料,在电厂中有着广泛的应用。
而尿素水解制氨是一种常用的生产氨的方法,具有效率高,成本低等优点。
本文将介绍尿素水解制氨在电厂中的应用及其优势。
尿素水解制氨是利用尿素经水解反应生成氨,并且同时生成二氧化碳的过程。
该反应式如下:(NH2)2CO + 2H2O → 2NH3 + CO2在电厂中,尿素水解制氨通常用于脱硫除尘系统中的脱硫剂再生。
脱硫剂再生是指将用过的脱硫剂再生回原料状态,以便再次使用。
电厂中的燃煤锅炉排放的烟气中含有大量的二氧化硫和灰尘,需要进行脱硫和除尘处理。
而脱硫剂再生的过程中就需要用到尿素水解制氨。
尿素水解制氨在脱硫剂再生中的工艺流程一般包括以下几个步骤:第一步:脱硫剂再生系统中的吸收液中加入尿素水解制氨装置。
吸收液是一种用于吸收烟气中的二氧化硫的溶液,通常是氧化钙和水混合而成的石灰乳。
在这一步骤中,尿素水解制氨的装置会将尿素水解成氨,并通过氨气将吸收液中的二氧化硫还原为硫化氢。
这样做的目的是将二氧化硫从气相转化为液相,以便后续的处理。
第二步:还原后的二氧化硫溶解在吸收液中形成硫代硫酸盐。
接下来通过氨气将硫代硫酸盐还原成硫化氢,并再生出尿素。
并且在此过程中产生的二氧化碳也会被吸收液吸收并转化成碳酸氢钙。
这时尿素就完成了再生,可以继续用于吸收二氧化硫。
尿素水解制氨在这个过程中的作用是很明显的。
通过尿素水解制氨,能够实现两种反应:一是将二氧化硫转化成硫代硫酸盐,从而将其从烟气中夺取出来;二是在还原硫代硫酸盐的过程中,再生出尿素,并产生氨气将硫代硫酸盐转化成硫化氢。
这样就完成了脱硫剂再生的过程。
尿素水解制氨在电厂中的应用具有以下优势:尿素水解制氨的产氨效率高。
相比于其他方法,尿素水解制氨可以在较低的温度和压力下就能够快速生成氨气,产氨效率高。
这对于需要大量氨气的电厂来说是非常重要的。
尿素水解制氨的成本低。
尿素作为原料成本低廉,而且尿素生产工艺成熟,大规模生产后成本更低。
某电厂脱硝系统还原剂氨气制备方案选择摘要:通过对尿素制备氨气两种方案的工艺、可靠性、投资、运行费用进行对比,提出尿素水解法制备脱硝系统所用氨气的技术方案,既安全又经济,对广州中电荔新新建电厂2×300MW级热电联产机组脱硝系统还原剂氨气制备方案选择具有重要的意义。
关键词:燃煤锅炉SCR脱硝技术还原剂氨气制备方案选择引言选择性催化还原烟气脱硝技术SCR是通过在一定温度的烟气中加入氨气,在催化剂的作用下,利用氨气与NOx的选择性还原反应将NOx还原成N2和H2O,从而降低NOx的排放量,减少烟气对环境的污染,SCR技术脱硝效率较高,最早在美国获得专利,自20世纪80年代开始逐渐应用于燃煤电厂,特别是在那些对NOx排放有严格要求的国家,如日本、德国、美国及北欧一些国家。
液氨、氨水及尿素均可作为烟气脱硝还原剂,随着脱硝还原剂储存、制备与供应技术的发展,脱硝还原剂的选择主要从安全与经济角度考虑。
尽管国外以液氨为还原剂的电站锅炉烟气脱硝工程至今未出现严重的氨泄漏事故,但由于从地方管理部门获得液氨的使用与运输许可证越来越困难,安全防范要求越来越严,相应的安全成本越来越大,因此,氨水和尿素正越来越多地作为脱硝还原剂使用,尤其在近期美国市场,尿素作为液氨与氨水的替代产品越来越多地用于烟气脱硝工程。
目前国内已经有几家电厂在脱硝工程中采用尿素热解制氨技术,并且取得了成功的应用经验;国内尿素水解制氨技术广泛应用于化工行业,目前国内只有国电青山热电厂锅炉烟气脱硝系统采用了尿素水解制氨技术。
1 概述广州新塘漂染工业环境保护综合治理项目2×300MW级热电联产机组工程,是在原有2×100MW抽汽供热机组的基础上扩建而成。
本工程装设两台300MW级亚临界参数、中间一次再热、单轴双杠双排汽、双抽汽供热凝汽式汽轮发电机组和两台亚临界、自然循环、单炉膛四角切圆燃烧、一次中间再热、摆动燃烧器调温、平衡通风、固态排渣、露天布置、全刚架结构、全悬吊结构、“∏”型布置汽包锅炉。
尿素水解制氨在电厂中的应用尿素水解制氨是一种重要的化工工艺,可以将尿素水解生成氨气。
在电厂中,氨气被广泛应用于烟气脱硫和脱硝环节,起到了很大的作用。
本文将介绍尿素水解制氨在电厂中的应用,以及其工艺原理和优势。
一、尿素水解制氨工艺原理尿素水解制氨是通过将尿素和水在一定的条件下进行反应,生成氨气的化学工艺。
该工艺的主要原理是将尿素与水混合后,在高温和高压的条件下进行反应,生成氨气和二氧化碳。
尿素在水中水解为氨气和二氧化碳的化学方程式为:(NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2通过此化学反应,生成的氨气可以用于脱硫和脱硝工艺中,起到净化烟气的作用。
1. 烟气脱硫烟气脱硫是电厂中十分重要的环节,其目的是减少燃煤等燃料燃烧时产生的二氧化硫对环境的污染。
尿素水解制氨可以用于烟气脱硫工艺中,通过将氨气喷入烟气中,与其中的二氧化硫进行反应生成硫酸铵,从而将硫化物排放物进行治理。
三、尿素水解制氨在电厂中的优势1. 环保尿素水解制氨在电厂中的应用,可以有效减少烟气中的二氧化硫和氮氧化物排放,达到净化环境的目的。
相比传统的脱硫脱硝工艺,尿素水解制氨工艺能够实现更高的脱硫率和脱硝率,大大降低了对环境的污染。
2. 经济尿素水解制氨的工艺相对简单,设备要求不高,成本较低。
在制备氨气的过程中,可以产生一定量的二氧化碳,可用于植物养殖或者其它的化工应用,降低了生产成本。
3. 稳定性尿素水解制氨的工艺稳定性较好,操作简单,容易控制。
与其它氨气制备工艺相比,尿素水解制氨的生产过程更加安全可靠,不易发生事故。
尿素水解制氨在电厂中的应用具有重要的意义,通过其在烟气脱硫和脱硝工艺中的应用,可以达到净化环境、降低污染的目的。
其简单的工艺流程、低成本和稳定的性能,使其在电厂中具有很大的发展前景。
希望随着技术的不断进步,尿素水解制氨在电厂中的应用能够得到进一步的推广和完善。
辽宁中电投本溪热电厂“上大压小”新建项目(2×350MW)燃煤超临界供热机组氨系统招标文件2016年4月脱硝装置(受场地限制,本工程预留场地为27m×14m空间,请投标厂家按此进行布置,具体场地见附件)1.1 概述1.1.1本采购规范适用于中电投本溪联产新建工程同步建设SCR脱硝装置及其辅助设备的功能设计、结构、性能、制造、和试验等方面的技术要求,采购规范所提及的要求和供货范围都是最低限度的要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分地详述有关标准和规范的条文,卖方保证提供符合本采购规范和工业标准的功能齐全的优质产品及其相应服务。
1.1.2本采购规范所述系统仅供参考,卖方提出更优化的设计方案,经买方确认后采用。
卖方对系统的拟定、设备的选择和布置负责,买方的要求并不解除卖方的责任。
1.1.3采用选择性催化还原法(SCR)脱硝装置,催化剂层数按“3+1”方式配置,在设计煤种及校核煤种、锅炉最大连续出力工况(BMCR)、处理100%烟气量条件下脱硝效率不小于88%。
1.1.4卖方具备3台以上350MW级及以上机组选择性催化还原法(SCR)脱硝装置3年以上成功运行的业绩。
卖方对脱硝系统成套设备(含辅助设备、附件等)负有全责,即包括分包(或对外采购)的产品。
分包(或对外采购)的产品制造商事先征得买方的认可。
对于卖方配套的控制装置,仪表设备,卖方考虑和提供与DCS控制系统的接口并负责与DCS控制系统的协调配合,直至接口完备。
采用选择性催化还原法(SCR)脱硝装置,不设旁路烟道(锅炉35%BMCR工况脱硝入口烟气温度不低于300℃),脱硝效率按88%设计供货,催化剂按“3+1”层进行布置(即初装三层,预留一层),并提供相应数据。
在设计煤种及校核煤种、锅炉工况(35%-100%BMCR)、处理100%烟气量条件下脱硝效率不小于88%。
卖方对脱硝系统成套设备(含辅助设备、附件等)负有全责,包括分包(或对外采购)的产品。
尿素水解制氨工艺设计及运维经验探讨摘要:火力电厂烟气SCR脱硝工艺中氨系统的设计及运维经验探讨,着重论述了制氨系统设计、流程、运维及安全注意事项等。
并从工程实例出发,更加直观地展现了SCR工艺系统的设计布置方法。
为火力电厂同类工程提供技术参考和依据,以提高电力企业的生产安全性和可靠性。
关键词:火力电厂;烟气SCR脱硝;尿素水解制氨系统引言华能某电厂现役四台机组,采用选择性催化还原(SCR)工艺。
在设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况(BMCR)、处理100%烟气量条件下,催化剂层数按2+1(初装+备用)设置,在锅炉正常负荷范围内,工艺系统按入口NOx浓度500mg/m3、处理100%烟气量设计。
1烟气SCR脱硝设计依据烟气脱硝系统采用尿素水解+SCR技术,尿素水解器由设计院设计,2014年投产(此种方式在全国当时属于首例),共两台水解反应器,两条供氨管路,同时供应本单位所有锅炉,两台水解反应器出口设联络阀,每台水解器设计纯氨出力283.5kg/h,公用一套还原剂储存、尿素水解法制氨系统,并按照85%脱硝效率设计。
氨气是无色、有强烈刺激性气味的气体,分子式为NH3。
尿素水解制氨原理是尿素水溶液在一定温度下会发生水解反应生成氨气。
其化学反应式为:NH2-CO-NH2(CH4N2O)+H2O→2NH3+CO2。
设计工况下,反应器温度160℃、反应器压力0.55MPa。
水解反应器出口气体成分:NH3:37.5%;CO2:18.75%;H2O:43.75%(体积含量)。
水解器内的尿素溶液浓度可达到35~50%,气液两相平衡体系的压力约为0.55~0.65MPa,温度约为130~150℃。
尿素水解系统包括尿素水解反应器模块、计量模块、尿素水解系统设置尿素搅拌溶解系统、尿素给料输送存储系统、尿素水解系统、蒸汽减温减压系统、空压机系统及排污系统。
主要设计的所属设备有:斗式提升机、尿素溶解罐、尿素溶解罐搅拌器、混合给料泵、尿素溶液输送泵、尿素溶液储罐、水解器、疏水箱、疏水泵、除盐水箱、除盐水加压泵、减温减压器、地坑泵、空压机、压缩气干燥塔、压缩器储气罐、氨气-空气混合器、涡流混合器等。
尿素水解工程方案介绍一、项目概况尿素是一种重要的化肥和化工原料,广泛应用于农业生产和工业生产中。
尿素水解是将尿素分解成氨气和二氧化碳的过程,通常被广泛应用于污水处理、氮肥生产和氨气生产等方面。
本文将介绍一种尿素水解工程方案,旨在提高尿素的利用率,减少对环境的污染,促进尿素产业的可持续发展。
二、工艺流程1. 原料准备尿素水解的原料为晶体尿素,可以通过尿素生产厂家购买或自行生产。
为了确保原料的质量和稳定性,应严格控制尿素的含水量和杂质含量。
2. 反应装置尿素水解反应通常在高温高压条件下进行,因此需要选择适合的反应装置,常见的反应装置包括压力釜、反应釜和管式反应器等。
反应装置应具备良好的密封性能和耐高压、耐腐蚀的特性,以确保反应过程的安全稳定。
3. 反应条件尿素水解反应的条件包括温度、压力和反应时间等。
一般情况下,反应温度控制在160-180摄氏度,压力控制在2-3MPa,反应时间根据需求可调节。
此外,反应过程需要添加适量的催化剂,以提高反应速率和产物的纯度。
4. 分离提纯尿素水解的产物为氨气和二氧化碳,需要进行分离和提纯。
通常采用化工设备进行物料的分离,可以选用吸附塔、蒸馏塔等各类精馏设备。
分离产物后,需要对氨气和二氧化碳进行分析检测,确保产品的质量和纯度。
5. 尾气处理尿素水解过程中产生的尾气含有少量氨气和二氧化碳,需要进行处理。
常见的尾气处理方法包括吸收、焚烧和压缩等,以减少对环境的污染。
6. 产品储存与运输尿素水解产生的氨气和二氧化碳需要进行储存和运输,可以选择储罐、气瓶和管道等设备进行储存和输送。
同时,需要采取相应的安全措施,确保产品的安全运输和使用。
三、关键技术及装备1. 反应釜反应釜是尿素水解工程中的关键设备,可用于高温高压条件下进行反应。
常见的反应釜材质包括不锈钢、碳钢和合金钢等,应根据反应条件和原料特性进行选择。
2. 分离设备分离设备用于提取反应产物中的氨气和二氧化碳,常用的设备包括蒸馏塔、吸附塔和萃取塔等。
93科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术随着国家对电站烟气排放标准的提高,烟气脱硝工程列入了“十二五”的发展规划(以下简称规划)。
规划中把氮氧化物的总量控制工作提上日程,强调“继续开展氮氧化物控制研究,加快氮氧化物控制技术开发与示范,为实施总量控制创造条件”。
而作为脱硝还原剂液氨的运用由于受到安全、地域等因素的限制,尿素水解制氨技术逐渐受到青睐。
从对国外目前所发展的几种尿素水解制氨技术来分析,该技术化学反应快、负荷跟踪能力强、原料适应力强,是一种很引人去探讨的尿素制氨技术。
大型燃煤电厂烟气脱硝用尿素水解制氨技术及成套装置是国家科技部批复的高技术研究发展计划(863计划)配套研发项目,2013年也已列入了中电联节能环保分会第一批节能环保推广应用课题计划项目。
1 水解原理尿素具有水解效果,在一定的温度条件下能水解生成氨和二氧化碳。
化学反应式:N H 2C O N H 2+H 2O →N H 2C O O N H 4,N H 2C O O N H 4→2N H 3+C O 22 国产尿素水解制氨系统成套装置的特点(1)采用尿素作为烟气脱硝还原剂的氨源、利用电厂辅汽作为热源,就地将尿素溶液转化成为脱硝所需要的还原剂氨气。
解决了采用液氨工艺的原材料运输、储存和使用的安全问题,也解决了采用尿素热解工艺的高能耗、高物耗问题。
(2)经历了实验室试验、中式缩小装置试验到大型燃煤机组实际运行三个阶段,运行可靠。
(3)解决了传统尿素水解制氨工艺的堵塞、腐蚀和跟随机组响应等关键问题。
(4)解决了以前国外企业垄断该技术,转让技术费高,脱硝的成本高,缺乏对脱硝核心技术掌握的问题。
3 尿素水解制氨系统成套装置仪表选型及控制设计3.1仪表选型基于尿素水解系统的特点:高温、易堵塞、易腐蚀,结合系统需要和使用条件,仪表选型均选用具有类似工况使用经验的产品,并考虑经济可靠、实用、先进。