尿素热解法制氨尿素耗量计算

尿素热解制氨脱硝改造在燃煤电厂中运用浅析2国家能源集团浙江电力公司，浙江杭州，310000）摘要：火电机组运行排放烟气中含有的NOX需要通过SCR 法脱硝处理合格后再能排放大气，SCR 法脱硝主要成分氨气在过去十几年通常采用液氨蒸发方式产生，但由于我国规定将液氨的贮存量超过 10 t 归为重大危险源，国家要求各生产单位加大力度整治。

因此尿素制氨脱硝工艺，随之成为当今各火电企业SCR 法脱硝首选。

本文主要通过结合浙江某火电企业液氨改尿素制氨脱硝工程的案例，针对尿素制氨脱硝原理、尿素制氨脱硝系统流程以及尿素制氨脱硝生产中常见问题规避以及使用成本等方面进行了简要的阐述。

关键字：火电；SCR 法脱硝；尿素制氨脱硝；使用成本0 引言我国的能源储量是“富煤、缺油、少气”的，因此在决定了在未来较长时间内，煤电仍将是我国主体电源。

但煤电在为社会发展作出贡献的同时，也存在着对大气环境带来较大的负面影响问题。

因此我国于2014年9月出台了《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》，提出对我国燃煤机组全面实施节能减排升级与改造，正式明确了东、中部地区煤电超低排放的要求。

要求中明确了烟尘、二氧化硫、氮氧化物等排放物中的含量标准，史称“史上最严”《火电厂大气污染物排放标准》。

对于火电企业中各排放物，有着不同的处理设备，其中氮氧化物的处理在国内通常是采用SCR（选择性催化还原反应）法脱硝工艺，其还原剂为氨气，氨气主要源于氨水、液氨和尿素。

而现役火电机组的SCR脱硝还原剂氨气主要是液氨工艺，但液氨有毒性、易爆炸，被列为重大危险品，我国规定将液氨的贮存量超过 10 t 归为重大危险源。

2019 年 4 月发布《国家能源局综合司切实加强电力行业危险化学品安全综合治理工作的紧急通知》，要求积极开展液氨罐区重大危险源治理，而尿素作为无危险的制氨原料，具有与液氨相同的脱硝性能，且具有无毒安全的特点，近几年成为了火电企业SCR 法脱硝首选。

尿素溶液热解系统概述和工艺设计SCR烟气脱硝的还原剂应具有效率高、价格低、安全性高、仓储便利、占地面积小等特点，目前常用的还原剂主要有液氨、氨水和尿素三种。

液氨虽然具有来源广、投资费用低等优点，但因其是有毒物质，具有很强的安全威胁性和毒性，同样氨水也具有安全问题，这两种还原剂逐渐被尿素所取代。

尿素制氨工艺包括水解和热解两种技术，其中热解工艺具有很高的稳定性、安全性和可利用率，越来越受到业内的认可和青睐。

1 原理介绍2 流程介绍尿素热解法制氨系统分为尿素溶液制备系统和热解系统两部分，其中尿素制备包括斗提机、溶解罐、溶液给料泵、储罐、尿素溶液循环装置（HFD），热解包括计量分配装置（MDM）、电加热器（EH）、含喷射器（INJ）的绝热分解室（DC）。

（1）袋装尿素经过破袋后，由斗提机输送到溶解罐里，用除盐水将干尿素溶解成40～60%（一般为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。

（2）尿素溶液经由尿素溶液循环泵输送至计量分配装置母管接口，再通过循环管路经由背压控制阀回到尿素溶液储罐。

（3）50%尿素溶液结晶温度约为18℃，为防止设备及管路内溶液结晶，罐体需要内置蒸汽盘管，管路可设置疏水、电伴热并采用硅酸铝或岩棉管壳保温。

（4）尿素溶液经过计量分配装置精确地测量和控制输送到喷射器，经过雾化喷嘴喷入分解室后热解，生成NH3、H2O和CO2，分解产物喷入SCR脱硝系统。

（5）尿素热解采用锅炉热一次风或二次风，风量设计值由热平衡计算所得，风压不低于8.5KPa，如达不到此压力值，需设置增压风机。

用电加热器将高温空气加热到约350～600 ℃后进入绝热分解室。

3 核心设备的设计理念及优化3.1 尿素溶解罐材料采用S*****不锈钢，溶解罐除设有水流量和温度控制系统外，还采用输送泵将尿素溶液从储罐底部向侧部进行循环，使尿素溶液更好地混合。

尿素溶液浓度的精准配制是通过装在循环回路上的密度计信号控制溶解罐进水自动完成的。

目录一、概述 (2)二、技术介绍 (2)2.1尿素水解制氨技术 (2)2.2尿素热解制氨技术 (3)三、应用现状 (4)3.1尿素热解技术 (4)3.2 尿素水解技术 (5)四、投资、运行费用比较 (6)4.1设备投资、安装费用比较 (6)4.2 运行费用比较 (6)五、结论 (6)关于尿素水解制氨和尿素热解制氨的工艺介绍及技术、经济比较一、概述“十二五”期间国内建设了大量的烟气脱硝装置，其还原剂制备系统主要由液氨蒸发、氨水汽化、尿素制氨三种方式，随着国内民众和企业安全意识的加强，加上国内危化品运输、储存、使用事故层出不穷，尿素制氨技术因其不需要装卸、运输、储存危险化学品、装置占地面积小、运行安全稳定可靠，逐渐成为电厂选择脱硝还原剂制备系统的主流技术。

尿素是氨的理想的来源。

尿素(CH4N2O)为无毒无味的白色晶体或粉末，是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界中，其理化性质较稳定，应用于农业及工业领域，其运输和储存和管理均不受国家和地方法规的限制。

尿素是一种稳定、无毒的固体物料，对人和环境均无害；可以被散装运输并长期储存；不需要运输和储存方面的特殊程序，它的使用不会对人员和周围社区产生不良影响。

但固体颗粒尿素容易吸湿，当空气中的相对湿度大于尿素的吸湿点时，它就吸收空气中的水分而潮解，尿素在储存过程中极易吸潮板结，需采取措施防止吸湿结块的情况发生。

尿素制氨技术中根据其反应机理和核心反应设备的不同分为尿素水解制氨和尿素热解制氨二种技术。

先分别介绍及对比如下：二、技术介绍2.1尿素水解制氨技术尿素水解制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生水解反应，生成的气体中包含氨气和二氧化碳。

其化学反应式为：NH2-CO-NH2＋ H2O → 2NH3↑＋ CO2↑尿素水解制氨系统由1）尿素颗粒储存和溶解系统、2)尿素溶液储存和输送系统及3)尿素水解系统组成。

尿素颗粒在尿素溶解罐中配置成约50%浓度的尿素溶液，随后尿素溶液储存在尿素溶液储罐中以供电厂使用。

摘要：随着国家能源局《电力行业危险化学品安全风险集中治理实施方案》对火电厂液氨改尿素工程时限的明确，尿素制氨在火电厂脱硝控制系统中的应用越来越广泛。

热解尿素法是尿素制氨工艺的一种，现通过对其在某电厂中的运行现状进行分析，提出SCR出口氮氧化物采用多点取样测量方式，并结合改进型基于氨氮摩尔比的串级PID脱硝控制策略进行优化，同时设置两侧SCR反应器出口氮氧化物调平控制回路。

最终通过实施，有效降低了该厂氨单耗，达到了节能降耗的目标。

关键词：热解尿素；脱硝控制；节能0 引言近年来，国家环保标准逐渐提高，监管力度也不断加大。

氮氧化物作为火电厂烟气中的一种主要污染物，一直是火电厂环保治理的重点。

目前，火电厂脱硝治理主流方法为SCR脱硝技术，其一般采用氨气作为还原剂，在催化剂的作用下，将氮氧化物还原成氮气和水，从而达到脱硝的目的。

火电厂制备氨气主要有液氨法、水解尿素法和热解尿素法。

液氨法由于其危险性，目前正在进行改造、替代。

根据国家能源局印发的《电力行业危险化学品安全风险集中治理实施方案》要求，全国公用燃煤电厂的液氨一级、二级重大危险源尿素替代改造工程要于2022年12月底前完成，液氨三级、四级重大危险源尿素替代改造工程要于2024年底前完成。

某火电机组采用热解尿素法制备氨气、SCR脱硝方式。

1 热解尿素法制氨系统概况尿素热解系统主要包括尿素溶液制备输送系统、热解炉系统、压缩空气系统，如图1所示。

尿素溶液制备输送系统将尿素颗粒用一定比例的除盐水溶解，并储存于尿素溶液储罐。

尿素溶液输送泵将尿素溶液储罐中的尿素溶液输送至计量分配装置，经计量分配后由尿素溶液喷枪雾化后进入热解炉分解为氨气，尿素溶液喷枪投入数量根据尿素消耗量实时调整。

热解炉热源采用电加热热一次风方式，将雾化进入热解炉的尿素溶液快速分解为氨气、水和二氧化碳，并经机组供氨母管输送至A、B侧SCR反应器。

压缩空气用于尿素溶液的雾化和尿素喷枪的密封，由厂区仪用压缩空气管网提供。

尿素氨耗量计算公式在农业生产中，尿素是一种常用的氮肥，可以提高作物的产量和质量。

然而，尿素在土壤中容易发生氨挥发，导致氮素损失，影响施肥效果。

因此，了解尿素氨耗量的计算公式对于科学合理地施肥非常重要。

尿素氨耗量计算公式是指根据土壤温度、湿度、pH值等因素，计算出尿素在土壤中发生氨挥发的量。

一般来说，尿素氨耗量的计算公式可以采用以下方法进行计算：1. 根据土壤温度计算氨挥发量。

尿素在土壤中发生氨挥发的速度与土壤温度密切相关。

一般来说，土壤温度越高，氨挥发速度越快。

因此，可以根据土壤温度来计算尿素氨耗量。

一般来说，可以采用以下的计算公式：氨挥发量 = A × B × C。

其中，A为土壤温度系数，B为土壤湿度系数，C为土壤pH值系数。

2. 根据土壤湿度计算氨挥发量。

土壤湿度也是影响尿素氨挥发的重要因素。

一般来说，土壤湿度越高，氨挥发速度越快。

因此，可以根据土壤湿度来计算尿素氨耗量。

一般来说，可以采用以下的计算公式：氨挥发量 = A × B × C。

其中，A为土壤温度系数，B为土壤湿度系数，C为土壤pH值系数。

3. 根据土壤pH值计算氨挥发量。

土壤pH值也是影响尿素氨挥发的重要因素。

一般来说，土壤pH值越高，氨挥发速度越快。

因此，可以根据土壤pH值来计算尿素氨耗量。

一般来说，可以采用以下的计算公式：氨挥发量 = A × B × C。

其中，A为土壤温度系数，B为土壤湿度系数，C为土壤pH值系数。

通过以上的计算公式，可以比较准确地计算出尿素在土壤中发生氨挥发的量。

这样可以帮助农民科学合理地施肥，减少氮素损失，提高施肥效果。

在实际的农业生产中，为了更加准确地计算尿素氨耗量，可以根据当地的土壤特性和气候条件，结合实际情况进行调整。

同时，还可以利用现代化的农业技术手段，如土壤监测仪器等，对土壤温度、湿度、pH值等因素进行实时监测，从而更加准确地计算尿素氨耗量。

为了进行氨水和尿素溶液热解制氨工艺的热力计算，我们需要考虑以下几个步骤：
1. 确定热解反应方程式：
氨水和尿素溶液热解制氨的化学反应方程式如下：
NH3·H2O → NH3(g) + H2O(g)
CO(NH2)2 → NH3(g) + CO2(g)
2. 确定反应的焓变：
我们可以使用热力学数据表来查找这些反应的焓变。

对于氨水，可以查找其在特定温度下的饱和蒸汽压和密度。

对于尿素，可以查找其在特定温度下的分解压力和生成物（氨和二氧化碳）的分压。

3. 计算反应的摩尔焓：
使用反应方程式和反应物的摩尔数，我们可以计算出每个反应的摩尔焓。

摩尔焓是单位摩尔物质在单位温度下产生的热量。

4. 计算总热量：
将每个反应的摩尔焓乘以相应的摩尔数，然后将这些值相加，得到总热量。

总热量是整个工艺需要的热量。

5. 计算热效率：
使用总热量和输入的热量（例如燃料或其他能源），我们可以计算出热效率。

热效率是工艺利用输入热量的百分比。

6. 确定最佳工艺条件：
根据计算结果，我们可以确定最佳的工艺条件，例如温度、压力和物料浓度等。

这些条件可以使工艺的热效率最高，同时满足生产需求。

通过以上步骤，我们可以完成氨水和尿素溶液热解制氨工艺的热力计算。

第1篇摘要：尿素作为一种重要的氮肥，在水解过程中会产生氨气。

氨气是一种有刺激性气味的气体，对环境和人体健康有一定影响。

因此，准确计算尿素水解产生的氨气量对于环境保护和资源利用具有重要意义。

本文将介绍尿素水解产生氨气量的计算方法，并进行分析。

1. 引言尿素是一种含氮量较高的有机化合物，广泛应用于农业、工业等领域。

尿素在土壤中通过水解反应生成氨气，进而被植物吸收利用。

尿素水解反应的化学方程式如下：(NH2)2CO + H2O → 2NH3↑ + CO2↑其中，(NH2)2CO表示尿素，NH3表示氨气，CO2表示二氧化碳。

尿素水解产生的氨气不仅对环境有影响，还可能对人体健康造成危害。

因此，准确计算尿素水解产生的氨气量对于环境保护和资源利用具有重要意义。

2. 尿素水解产生氨气量的计算方法2.1 计算公式尿素水解产生氨气量的计算公式如下：Q(NH3) = n(NH3) × M(NH3) / M((NH2)2CO)其中，Q(NH3)表示尿素水解产生的氨气量（g），n(NH3)表示氨气的物质的量（mol），M(NH3)表示氨气的摩尔质量（g/mol），M((NH2)2CO)表示尿素的摩尔质量（g/mol）。

2.2 计算步骤（1）根据尿素的质量，计算尿素的物质的量。

尿素的摩尔质量为60.06 g/mol。

n((NH2)2CO) = m((NH2)2CO) / M((NH2)2CO)其中，m((NH2)2CO)表示尿素的质量（g）。

（2）根据化学方程式，尿素水解产生的氨气物质的量与尿素物质的量的比例为2:1。

n(NH3) = 2 × n((NH2)2CO)（3）将氨气物质的量代入计算公式，计算尿素水解产生的氨气量。

Q(NH3) = n(NH3) × M(NH3) / M((NH2)2CO)3. 举例说明假设尿素的质量为10 g，计算尿素水解产生的氨气量。

（1）计算尿素的物质的量：n((NH2)2CO) = 10 g / 60.06 g/mol ≈ 0.166 mol（2）计算氨气的物质的量：n(NH3) = 2 × 0.166 mol ≈ 0.332 mol（3）计算尿素水解产生的氨气量：Q(NH3) = 0.332 mol × 17.03 g/mol / 60.06 g/mol ≈ 0.917 g因此，10 g尿素水解产生的氨气量为0.917 g。

尿素热解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用介绍作者：王莹来源：《科技视界》 2014年第31期王莹（北京洛卡环保技术有限公司，中国北京 100000）【摘要】随着国家环保指标的提高，燃煤电站锅炉烟气排放指标控制的越来越严格，燃煤电站烟气污染物的排放受到了国际和社会的广泛关注。

锅炉烟气脱硝在全国各地全面普及，传统的脱硝还原剂液氨的运用受到了安全、地域等因素的限制，尿素热解技术因其安全可靠，逐步成为许多用户的首选。

本文介绍了尿素热解技术的流程及其工程实例，并针对运行中出现的问题提出了解决的对策。

【关键词】烟气脱硝；选择性催化还原；尿素热解0 背景选择性催化还原烟气脱硝技术最早在美国获得专利，于20世纪70年代末首先在日本应用于燃气和燃油锅炉，于80年代初用于燃煤锅炉低尘与高尘环境，于80年代中后期在欧洲经过示范试验后开始商业推广，于90年代初进入美国市场。

继日本和欧洲之后，美国于上世纪末期开始大范围安装烟气脱硝装置，代表了当前世界范围内烟气脱硝技术水平，其脱硝还原剂制备工艺的选型、设计与应用等方面的经验值得国内借鉴。

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、制备及供应技术的日渐成熟，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，氨水和尿素证越来越多地作为脱硝还原剂使用。

目前，国内已经有多家电厂在脱硝工程中采用尿素热解技术，并且取得了成功的应用经验。

1 尿素热解技术目前通用的尿素热解技术基于美国Fule Tech公司设计的尿素热解制氨技术。

1.1 尿素热解原理尿素热解反应过程是将高浓度的尿素溶液喷入热解炉，在温度为350-650℃的热烟气条件下，液滴蒸发，得到固态或者熔化态的尿素，纯尿素在加热条件下分解和水解，最终生成NH3和CO2，NH3作为脱硝还原剂送入反应器内，在催化剂作用下有选择性地将NOx还原成N2和H2O。

尿素热解制取氨气数值模拟作者：张忠平来源：《企业技术开发·下旬刊》2016年第07期摘要：SCR脱硝技术的还原剂氨的来源主要有液氨、氨水和尿素，目前随着氨的安全隐患较大，越来越多的电厂特别是城市电厂倾向于采用尿素热解技术制取还原剂氨。

文章基于FLUENT平台对尿素溶液热解制取氨气进行了数值模拟研究。

模拟结果表明，对于给定的尿素水溶液，温度达到420 K时，液滴中的水分蒸发完全，此时尿素才开始逐步蒸发热解；NH3转化率随着温度和停留时间的增加而增加，并在温度873 K以上达到彻底热分解的效果，当温度进一步升高时，尿素达到所需彻底热解的停留时间将缩短；在确保氨气浓度低于5%时，空气流量大小对尿素热解效率基本无影响；雾滴颗粒粒径的增大，使得其蒸发热解所需的时间增加，尿素热解将受阻，要实现尿素完全热解所需停留时间将增长。

关键词：尿素溶液；热分解；NH3；数值模拟中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）21-0172-031 概述SCR烟气脱硝技术是世界上最成熟的脱硝技术之一，其在我国已得到广泛应用。

目前SCR系统还原剂氨气主要来源于液氨、氨水和尿素[1]，液氨为危险化学品，目前其安全隐患问题日益受到大家的重视，特别在一些城市热电，距离城市近，一旦出现氨泄漏将会对附近居民生活造成重大影响；而氨水由于其浓度低，从而降低了其危险性，但其耗量将大大增加，运输成本高；尿素作为一种无危险的绿色肥料，利用其热解制氨具有与液氨相同的脱硝性能，且便于运输、存储和使用，因而越来越多的城市电厂倾向于采用尿素热解制氨技术[2-4]。

尿素热解制氨技术是通过把质量浓度低于50%的尿素溶液在热解装置中雾化，蒸发后热解生成氨气。

Tokmakov等[5]认为单独尿素分解的产物最有可能是NH3与HNCO。

Chen等[6]通过热重分析-质谱联用技术研究了尿素的热解，发现尿素在熔点（132 ℃）之前已经开始分解，但分解量很少。

据我所知，尿素装置的氨耗一般是根据同类型装置的实测数据及设计人员的经验来选取，一般每吨尿素耗原料氨570~590kg。

尿素装置氨损失主要有以下途径：1、排出的废水中夹带的尿素和微量游离氨，如果没有深度水解，废水氨含量一般低于0.7%（w），当然还要加上废水中以尿素形式损失的氨。

如果有深度水解，废水中氨和尿素含量一般低于30mg/L，部分装置能达到5mg/L以下。

2、随产品带出的游离氨，这些氨大部分要在尿素造粒、输送、包装、贮运过程中损失掉。

3、尿素造粒、包装过程中产生的粉尘要带走一部分氨。

4、尿素生产过程中的废气。

水溶液全循环法主要以尾气吸收塔尾气、蒸发喷射器尾气、碳铵液槽及尿液贮槽尾气等方式排出来，而CO2汽提法则从常压吸收塔、低压吸收塔、蒸发喷射器、氨水槽、尿液槽等设备排出，这是氨损耗的最主要的途径。

5、在尿素蒸发过程中，容易产生缩合物，附着在蒸发设备上。

因缩合物不溶于水，只有在停蒸发时清洗去除，这也要造成氨的损失。

6、跑冒滴漏损失。

尿素装置决大部分工序都接触到氨，所以容易发生氨的跑冒滴漏，当然损失的多少和各个企业的管理水平有关。

根据尿素生成的反应方程式，每吨尿素的理论耗氨量为566.667公斤。

此外泄漏损失28.493公斤/吨尿素，一段蒸发冷凝器尾气损失0.911公斤，二段蒸发冷凝器尾气损失0.263公斤/吨氨，中间冷凝器尾气0.14公斤/吨氨，中间冷凝器冷凝液含氨0.123公斤/吨氨，一吸塔的泄漏损失1.0公斤/吨尿素，造粒喷头损失0.715公斤尿素（含氨0.409公斤）;尾洗塔尾气1.694公斤氨/吨尿素，解析塔出液0.22公斤/吨尿素，粉尘损失0.165公斤/吨氨，每吨尿素实际耗氨约600公斤。

现在生产技术比较先进，损失可能要小些，尾气、冷凝液中的氨能够重新利用。

1主要设计原则及技术要求3.1主要设计原则1)脱硝工艺采用SCR法。

2)本方案脱硝系统运行的锅炉负荷(MCR)设计条件下限为~60% (即60^100% BMCR)。

3)采用尿素SCR工艺的烟气脱硝技术，若锅炉已有低NOx燃烧技术(LNB),烟气脱硝技术应与之配合使用：4)吸收剂采用鬆使用50%尿素水溶液(wt%)作为SCR烟气脱硝系统的还原剂：按氨流量要求每台炉167kg/hr来设计:5)脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间。

6)脱硝设备年利用小时暂按6000小时考虑，年运行时间暂按8000小时考虑。

7)脱硝系统整套装置的可用率在正式移交后的一年中大于98%8)装苣服务寿命为30年。

3. 2主要技术要求1)本工程采用尿素热解法制备脱硝还原剂，全厂2台锅炉共用一个还原剂储存与供应系统。

2)尿素热解制氨工艺和设备具有可靠的质量和先进的技术，能够保证髙可用率和低物耗，完全符合环境保护要求，便于运行维护。

3)所有的设备和材料应是新的和优质的。

4)机械部件及其组件或局部组件应有良好的互换性。

5)确保人员和设备安全。

6)观察、监视、维护简单。

7)运行人员数量少。

8)在设计上要留有足够的通道，包括施工、检修所需要的吊装与运输通道及消防应急通道。

3.3规范、规程和标准参考和规章要求-中国工作根据适合中国法规的设备《污水综合排放标准》《火电厂大气污染物排放标准》 《北京市锅炉污染物综合排放标准》 《作业环境空气中有害物职业接触标准》 《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》 《工业企业总平而设计规范》 《电力工程制图标准》《电力勘测设讣制图统一规楚：综合部分（试行）》 《火力发电厂总图运输设计技术规程》 《火力发电厂设计技术规程》《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》 《压力容器技术管理规定》 《钢制压力容器》《电力设施抗震设计规范》《火力发电厂上建结构设计技术规世》 《设备及管道保温技术通则》 《火力发电厂保温材料技术条件》 《火力发电厂保温油漆设讣规程》 《工业企业厂界噪声标准》 《工业企业噪声控制设汁规范》 《火力发电厂汽水管道设计技术规左》 《火力发电厂汽水管道应力计算技术规左》 《建筑设计防火规范》《石油化工企业设计防火规范》 《火力发电厂与变电所设讣防火规范》 《火灾自动报警系统设汁规范》 《火力发电厂厂内通信设计技术规左》 《工业企业通讯技术规定》《火力发电厂热工自动化设计技术规左》《火力发电厂模拟疑控制系统在线验收测试规程》 《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程》 《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》 ＜火力发电厂热工自动化内容深度规定》 《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》GB8978-1996 GB13223-2003 DB11/139-2002 GBZ2-2002 DL5033-1996 GB50187-93 DL5028-93 SDGJ34-83 DL/T5032-94 DL5000-2000 DL/T5121-2000 YB9070-92 GB150-98 GB50260-96 DL5022-93 GB1272-92 DL/T630-2001 DL/T5072-1997 GB12348-90 GBJ87-85 DL/T5054-96 SDGJ6-90GBJ16-1987 (2002) GB50160-92 (1999) GB50229-1996 GB50116-98 DL/T5041-95 GBJ42-81 NDGJ16-89 DL/T657-98 DL/T658-98 DL/T659-98 NDGJ92-89 DL/T5175-2003 DL/T5182-2004《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设il•技术规泄》《安全防范工程程序与要求》 《继电保护和安全自动装宜技术规程》 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 《火力发电厂厂用电设计技术规泄》 《火力发电厂和变电所照明设汁技术规定》 《户外严酷条件下电气装置装置要求》 《电子设备雷击保护导则》 《建筑物防雷设讣规范》 《防止静电事故通用导则》 《供配电系统设讣规范》 《低压配电设讣规范》《通用用电设备配电设汁规范》 《电热设备电力装置设计规范》《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 《交流电气装宜的过电压保护和绝缘配合》 《电力工程电缆设计规范》《电缆防火措施设计和施工验收标准》 《耐火试验（耐高温电缆）》 《交流电气装置的接地》 《钢制电缆桥架工程设汁规范》《火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规圧》 《钢结构设计规范》 《高耸结构设计规范》 《砌体结构设计规范》 《动力机器基础设计规范》 《钢筋机械连接通用技术规程》 《热轧H 型钢和部分T 型钢》 《焊接H 型钢》 《压焊钢格栅板》《火力发电厂水工设计技术规泄》 《室外排水设计规范》 《室外给水设汁规范》《给水排水工程结构设讣规范》《火力发电厂生活、消防给水和排水设计技术规左》GA/T75-94 GB14285-93 GB50062-92 DL/T 5153-2002 DLGJ56-95 GB9089.4-92 GB7450-87 GB50057-94 GB12158-90 GB50052-95 GB50054-95 GB50055-93 GB50056-93 GB50058-92 DL/T620-1997 GB50217-94 DLGJ154-2000 GB12666. 5-90 DL/T621-97 CECS31： 91 DLGJ158-2001 GB50017-2003 GBJ135-90 GB50003-2001 GB50040-96 JGJ107-96 GB/TU263-1998 YB3301-92 YB4001-91 NDGJ5-88 GBJ14-87 1997 版 GBJ13-86 1997 版 GBJ69-84 DLGJ24-912工艺系统说明脱硝用还原剂主要有液氨、氨水和尿素。

SCR尿素热解系统尿素结晶的预防与对策裴庆春;章新伟【摘要】The article analyzes the reason of urea crystal in SCR urea pyrolysis system and makes optimization and selection of quality demand on system design, flowing field control, equipment selection, craftwork liquid and compress air so as to prevent effectively the phenomena onurea crystal in pyrolysis furnace and provide pertinence countermeasures.% 分析了SCR尿素热解系统中尿素结晶的原因，对系统设计、流场控制、设备选型、工艺水和压缩空气品质要求等方面进行了优化与选择，以期对热解炉尿素结晶的现象进行有效地预防和提供有针对性的对策。

【期刊名称】《中国环保产业》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】4页(P49-52)【关键词】尿素热解;尿素结晶;选择性催化还原技术;预防与对策【作者】裴庆春;章新伟【作者单位】北京福泰克环保科技有限公司,北京 100101;北京福泰克环保科技有限公司,北京 100101【正文语种】中文【中图分类】X7732012年1月1日起实施的新修订的《火电厂大气污染物排放标准》规定：2003年12月31日前投运或通过审批的机组NOx排放浓度不得大于200mg/Nm3，之后的现役或新建机组NOx排放浓度不得大于100mg/Nm3。

随着严格的新标准的实施，烟气脱硝系统成为火电厂必不可少的设备之一，选择性催化还原反应（Selective Catalyst Reduction，简称SCR）以其脱硝效率高的优点成为了电厂脱硝项目的技术首选，得到了越来越广泛的应用。

#1～#4机组脱硝还原剂液氨改尿素项目专项技术交底一、项目概述由于液氨是危险化学品受到越来越严格的监管，从运输、储存、到使用，有许多严格的限制，而且各地不时发生的液氨泄漏和交通事故也让用户对它敬而远之，在人口密集、和靠近饮用水源的大城市和地区，越来越多的电厂脱硝系统开始倾向于选用安全的尿素作为还原剂。

作为无危险的制氨原料，尿素具有与液氨相同的脱硝性能，完全没有危险和法规限制，可以方便的被运输、储存和使用。

#1～#4机组脱硝还原剂改造项目，将#1～#4机组脱硝还原剂由液氨改为尿素热解制氨。

待尿素制氨系统投运正常后拆除原液氨储备及气化供应系统。

尿素热解制氨技术原理：利用高温空气（一次热风）作为热源，将雾化的尿素溶液完全分解为氨气，氨气作为还原剂进入烟道与烟气混合后进入SCR反应器，在催化剂的作用下将氮氧化物还原成无害的气和水。

尿素溶液热解制氨反应如下：CO(NH2)2+H2O=2NH3+CO2；高温常压下（350-650℃；0.1MPa）系统简介：本工程采用尿素热解法制备氨，主要增加设备分为公用系统尿素溶液制备系统（4台机组公用）及各台锅炉的尿素热解系统。

公用系统流程：袋装尿素通过运输车辆运至尿素制备间，通过电动葫芦搬运至尿素储存间，在进行尿素溶液配制时，由电动葫芦将袋装尿素运送到自动拆包上料系统输送带入口，人工将袋装尿素自动拆包上料系统输送带，经自动拆包机破袋进入溶解罐里，用除盐水将干尿素溶解成50%质量浓度的尿素溶液，再通过尿素溶液输送泵输送到尿素溶液储罐，最后尿素溶液经由尿素溶液循环泵输送到各台锅炉尿素热解系统。

尿素热解系统流程：稀释风在锅炉A、B空预器热一次风出口分别引接，经汇通母管后经电加热器加热到600～650℃后进入热解炉，在热解炉内将尿素溶液分解成氨气，形成高温氨气-空气混合物，经喷氨格栅均匀喷入SCR入口烟道。

主要设备配置：(1)电动葫芦设置两套额定出力为3吨的电动葫芦将袋装尿素输送至二楼尿素储存间存放及将储存间尿素搬运至自动拆包机输送带入口。

说明：黄色部分是根据每个厂的具体情况进行调整，主要为氨耗量、机组数量、运行小时数和采购原料单需氨量
180kg/h 台
机组数量
热风量计算水解器氨出力180kg/h
产品气氨气质量百分0.283100%产品气氨气体积百分0.375
100%
产品气总体积
633.2155477
Nm3/h
混合气氨气体积百分0.05
100%
混合气总体积4749.116608Nm3/h 热一次风量
4115.90106
Nm3/h
稀释风初始温度320℃比热容0.242650℃比热容
0.257
空气标况下的密度 1.293kg/m3加热空气热量
1889338.344kJ/h 617.4308312
kW
电加热器电转化成热按85%效率计
水
加热器加热温度耗电量
热解电耗计算
组数量、运行小时数和采购原料单价等。

2台年运行时间5500小时
314.1电转化成热按85%效率计。

尿素热解法制氨工艺原理尿素热解法制氨工艺是一种通过加热尿素分解产生氨气的方法。

其原理如下：1. 尿素分解：尿素（CO(NH2)2）在高温下分解成氨气（NH3）和二氧化碳（CO2）。

尿素分解的化学反应如下：CO(NH2)2 -> NH3 + CO22. 逆反应：尿素热解生成的氨气和二氧化碳在高温下可能会发生逆反应，重新生成尿素。

这个反应被称为热还原。

热还原反应的化学反应如下：NH3 + CO2 -> CO(NH2)23. 温度控制：为了促进尿素分解的反应进行，需要将反应温度控制在较高的范围内，通常为250℃至400℃之间。

在这个温度范围内，尿素会快速分解生成氨气和二氧化碳。

同时，为了避免热还原反应的发生，需要控制反应温度高于尿素热还原温度，通常为500℃以上。

4. 催化剂：尿素热解反应通常在催化剂的存在下进行，常用的催化剂有金属氧化物，如镍、钼、铅等。

这些催化剂可以提高尿素热解反应的速率和选择性，并降低反应温度。

尿素热解法制氨工艺在工业上广泛应用，其具有高效、低能耗、环保等优点。

通过适当的温度控制和催化剂的使用，可以使尿素在较短的时间内高效地分解产生氨气。

尿素热解法制氨工艺还涉及以下几个方面的原理：1. 反应动力学：尿素热解反应的速率受到反应物浓度、温度和催化剂的影响。

通常情况下，反应速率随着反应物浓度的增加而增加，但在高浓度下可能会发生缓慢的表观反应速率。

此外，随着温度的升高，反应速率也会增加。

催化剂的存在可以提高反应速率和转化率，同时提高反应的选择性。

2. 化学平衡：尿素热解产生的氨气和二氧化碳反应会生成尿素。

因此，在反应进行时需要控制反应的温度和其他条件，使得生成氨气的速率远远高于生成尿素的速率。

这样可以实现氨气的连续产生。

3. 产物回收：在尿素热解制氨过程中，除了生成的氨气外，还会产生二氧化碳等副产物。

为了实现氨气的高效回收利用，通常采用吸收法或冷却法来将氨气从气体混合物中分离出来。