火电厂尿素热解和水解工艺研究
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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。
6.燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程。
文章题目:深度探讨燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程一、引言在当今社会,环保问题备受关注,燃煤电厂作为主要的能源供应方式,其排放的烟气对环境造成了严重的污染。
烟气中氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一,其排放对大气环境和人体健康造成了严重的危害。
烟气脱硝尿素水解技术是一种常用的脱硝技术,本文将从规程的角度进行全面评估,深入探讨该技术的实施和应用。
二、烟气脱硝尿素水解技术规程的基本原理1. 原理概述烟气脱硝尿素水解技术是通过在烟气中喷射尿素溶液,利用高温高压的环境条件,使尿素水解产生氨气,进而通过化学反应将烟气中的NOx去除的一种脱硝技术。
该技术主要原理是尿素水解生成氨气与烟气中的NOx进行还原反应,生成氮气和水,从而达到脱硝的效果。
2. 规程规定(1)设备要求:规定烟气脱硝尿素水解技术应采用什么样的设备,设备的规格和材质要求等。
(2)运行参数:规定尿素喷射量、氨气浓度、工艺温度、压力等运行参数的要求和控制范围。
(3)安全措施:规程中应包括对设备操作人员的安全要求,以及发生意外时的应急处理措施。
(4)维护保养:规程中应包括对设备的定期检修和维护保养的规定,以确保设备的正常运行。
三、烟气脱硝尿素水解技术规程的应用实例以某电厂为例,该电厂引进了烟气脱硝尿素水解技术,并严格按照规程进行了实施和运行。
经过一段时间的运行,该技术取得了良好的效果,烟气中NOx排放显著减少,环保效果明显。
四、总结与展望烟气脱硝尿素水解技术规程对于燃煤电厂的环保工作具有非常重要的意义。
通过对规程的全面评估和深入探讨,可以更好地指导技术的实施和运行,为环保工作提供了有力的保障。
未来,随着技术的不断发展和完善,烟气脱硝尿素水解技术规程将进一步提高,为环保事业做出更大的贡献。
个人观点:烟气脱硝尿素水解技术规程的制定和应用对于环保工作具有重要意义。
规程的严格执行可以确保技术的有效运行,并为环保工作提供有力支持。
火电厂脱硝尿素烟气热解、水解工艺对比探讨摘要:尿素由于运输储存安全方便和对环境无害的特点,成为燃煤电厂SCR 烟气脱硝还原剂液氨的可靠替代品.选择合适的尿素制氨技术是SCR烟气脱硝液氨改尿素工程的关键环节.通过工程比对分析采用尿素热解和尿素水解工艺的投资费用和运行成本,探讨分析在火电厂初期投资过程中采用尿素热解和水解工艺差异。
关键词:尿素;热解;水解1.前言《危险化学品重大危险源辨识》(GB 18218—2009)规定氨的贮存量若超过10 t 即成为重大危险源。
由于前期大规模火电厂烟气脱硝改造时主要考虑投资和运行成本因素,目前国内大部分火电厂SCR 烟气脱硝采用液氨作为还原剂,而液氨储存量一般按照满足全厂机组满负荷工况运行5~7 天所需进行设计,因此火电厂氨区基本都属于重大危险源。
但随着国内电厂对安全工作要求越来越高,部分火电厂需要将烟气脱硝采用液氨更改为尿素,本文针对尿素热解和水解工艺进行对比分析,探讨那种工艺更为经济。
针对火电厂SCR烟气脱硝尿素热解项目,调研了通辽霍林河坑口发电有限责任公司#1锅炉SCR脱硝尿素法热解炉电加热器改造工程、河北大唐国际唐山热电有限责任公司2号机组脱硝尿素热解系统节能升级改造项目,就以上两个项目的调研情况进行分析,同时比选更适合高昌公司的尿素热解脱硝方案。
1.尿素水解与尿素热解工艺介绍2.1 脱硝还原剂制备主要工艺介绍目前燃煤电厂脱硝还原剂制备主要有液氨、尿素热解、尿素水解三种工艺。
本工程环评报告中明确采用尿素制氨工艺。
在此仅对尿素水解及尿素热解两种工艺进行比较分析。
2.2.水解系统尿素水解系统有意大利Siirtec Nigi公司的Ammogen工艺和美国Wahlco公司及Hamon公司的U2A工艺。
目前国内尚无Ammogen水解系统使用业绩,而U2A水解工艺国内已有电厂开始采用,如国电青山电厂、云南宣威电厂有采用美国walhco公司的U2A尿素水解工艺。
典型的尿素水解制氨系统如下图所示:尿素颗粒加入到溶解罐,用去离子水将其溶解成质量浓度为40%—60%的尿素溶液,通过溶解泵输送到储罐;之后尿素溶液经给料泵、计量与分配装置进入尿素水解制氨反应器,在反应器中尿素水解生成NH3、H2O和CO2,产物经由氨喷射系统进入SCR脱硝系统。
尿素热解和水解的区别性报告精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-尿素热解和水解的区别性报告一、背景SCR技术中还原剂NH3的来源有3种:液氨(anhydrous Ammonia)、氨水(Aqueous Ammonia)和尿素(Urea)。
由于液氨是危险化学品,随着国家对安全的日益重视,逐渐出台一系列相关的限制措施,使得电厂在用液氨时会在审批、工期、占地等诸多方面受到越来越多的制约,投运后通过环保验收的程序也较为繁琐;氨水也因为其运行成本居高不下而受到应用的局限。
作为无危险的制氨原料,尿素具有与液氨相同的脱硝性能,是绿色肥料、无毒性,使用完全,因而没有法规限制,并且便于运输、储存和使用。
目前在国内SCR脱硝采用尿素为还原剂已经成为一种趋势,并逐渐成为主流,尤其是在一些重点区域和离居民区较近的城市电厂,已有了越来越多的应用。
二、尿素热解和水解技术简述尿素制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生分解,生成的气体中含二氧化碳、水蒸气和氨气。
尿素制氨工艺包括尿素水解和尿素热解。
尿素水解和尿素热解工艺由于温度压力条件不同,有着不同的化学过程。
尿素水解制氨技术作为应用于脱硝目的的水解技术在1999年开始运用在国外锅炉烟气脱硝工程, 目前这样的技术主要有AOD 法、U2A 法及SafeD eNOx 法三种。
在一定的温度条件下尿素能水解生成氨和二氧化碳。
主要反应式:CO (NH2 ) 2 + H2O = 2NH3 + CO2尿素水解制氨工艺:用溶解液泵将约90℃溶解液送入尿素溶解槽, 颗粒状尿素经斗式提升机输送到尿素溶解槽,经搅拌后, 配制成浓度约40% ~ 50% (w t)的尿素溶液; 经搅拌溶解合格的尿素溶液, 温度约60℃, 利用溶解液泵打入尿素溶液槽储存, 用尿素溶液泵加压至表压 2. 6 MPa 送至水解换热器, 先与水解器出来温度约200℃的残液换热, 温度升至185℃左右, 然后进入尿素水解器进行分解。
文章标题:探究火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程在当今社会,随着工业化进程的不断加快,对环保的要求也越来越高,而火燃煤电厂作为重要的能源供应商,其烟气排放成为了环保领域需要解决的难题之一。
而烟气脱硝尿素水解技术规程便成为了解决这一难题的关键技术之一。
本文将对火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程进行深入探讨,并依次介绍其原理、应用和未来发展方向。
一、技术原理我们来探讨火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术的原理。
该技术主要是利用尿素水解产生氨气,通过氨气与烟气中的氮氧化物进行反应,从而达到减少烟气中氮氧化物排放的目的。
烟气脱硝尿素水解技术的关键在于尿素的水解过程,这是一个非常重要的化学反应过程。
当尿素被加热至一定温度时,其分子内部的化学键发生断裂,形成氨气和二氧化碳。
而氨气则可与烟气中的氮氧化物发生化学反应,将其转化为无害的氮气和水。
通过这一原理,烟气脱硝尿素水解技术实现了对烟气中有害氮氧化物的高效去除。
二、技术应用火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术在工业实践中的应用十分广泛。
该技术可以有效降低火燃煤电厂烟气排放中的氮氧化物含量,达到环保排放标准,保护环境。
尿素作为脱硝剂,价格低廉且易于获取,对于火燃煤电厂来说具有一定的经济优势。
另外,烟气脱硝尿素水解技术还可以实现连续、稳定、高效地脱硝,为火燃煤电厂的运行提供了可靠保障。
该技术在火燃煤电厂中得到了广泛应用,并在一定程度上解决了烟气排放带来的环境问题。
三、未来发展方向尽管火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术已经取得了较大的成功,但其在一些方面还存在改进的空间。
未来,我们可以对尿素的水解过程进行深入研究,寻求更高效、更稳定的脱硝剂。
我们也可以探索利用其他技术手段提高烟气脱硝效率,以降低能耗、改善脱硝设备的运行成本。
另外,火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术在应对氮氧化物外,也可以进一步开发对其他污染物的净化功能,实现多污染物同时净化的一体化技术。
这些都将是未来该技术发展的重点方向。
尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用【摘要】尿素水解SCR脱硝技术是一种有效的脱硝技术,在电厂中得到广泛应用。
本文首先介绍了尿素水解SCR脱硝技术的原理,然后分析了其优点和在电厂中的具体应用案例。
随后展望了该技术的发展前景,并探讨了其在节能减排中的地位。
在结论部分总结了尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用效果,并提出了未来的发展方向。
通过本文的分析,可以看出尿素水解SCR脱硝技术在电厂中是一种可靠且具有良好发展前景的脱硝技术,对于推动电厂清洁生产和环境保护具有重要意义。
【关键词】尿素水解SCR脱硝技术、电厂、应用、原理、优点、案例、发展前景、节能减排、总结、未来发展方向1. 引言1.1 研究背景研究背景:随着工业化进程的不断加快和城市化的发展,大量的燃煤电厂排放出的氮氧化物对环境和人类健康造成了严重威胁。
氮氧化物是导致酸雨和光化学烟雾的主要原因,对大气环境造成严重的污染。
燃煤电厂必须采取有效的措施来减少氮氧化物的排放,以保护环境和人类健康。
虽然尿素水解SCR脱硝技术在一定程度上减少了氮氧化物的排放,但仍然存在着一些问题和挑战。
对尿素水解SCR脱硝技术的研究和应用具有重要的理论和实际意义。
1.2 研究意义尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用具有重要的研究意义。
随着环境污染日益加剧,电厂作为重要的污染源之一,应用尿素水解SCR脱硝技术可以有效降低氮氧化物排放,减少对大气环境的污染。
尿素水解SCR脱硝技术可以提高电厂燃煤燃气锅炉的热效率,减少能源消耗。
应用该技术还可以降低电厂运行成本,提高电厂的经济效益。
尿素水解SCR脱硝技术在促进电厂节能减排和实现清洁生产方面具有重要意义,符合现代社会对环境保护和可持续发展的要求。
深入研究和应用尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的意义重大,对推动电力行业的可持续发展和环境保护具有十分重要的意义。
2. 正文2.1 尿素水解SCR脱硝技术的原理尿素水解SCR脱硝技术的原理是一种利用尿素在催化剂作用下与氮氧化物发生反应,将NOx转化为无害氮气和水的技术。
燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程【燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程】1. 引言燃煤电厂作为我国主要的能源供应方式之一,一直受到环保和能源消耗的关注。
烟气脱硝技术,作为减少燃煤电厂氮氧化物排放的关键技术之一,其中尿素水解技术,更是备受关注。
本文将就燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程进行深入探讨。
2. 燃煤电厂烟气脱硝技术概述燃煤电厂烟气脱硝技术主要是为了降低NOx的排放浓度,保护大气环境。
其中尿素水解技术作为一种常用的脱硝方法,具有操作简便、设备稳定等优点。
通过尿素水解技术,可以高效地将烟气中的氮氧化物转化为氮和水,从而减少对环境的危害。
3. 尿素水解技术规程3.1. 技术原理尿素水解技术是利用尿素溶液将烟气中的氮氧化物进行还原脱硝。
其原理是在还原剂(尿素)的作用下,NOx被还原成氮气和水。
这样不仅可以有效地降低烟气中的NOx排放浓度,还可以避免生成二氧化硫。
3.2. 操作规程为了保证尿素水解技术的高效运行,需要严格遵守操作规程。
首先是尿素的投加量需要根据烟气中的NOx浓度进行调整,保证脱硝效果。
其次是在尿素的储存和输送过程中需要防止结晶和结块的现象发生。
对于尿素水解反应器的运行,也需要定期清洗和维护,以确保反应器的高效运行。
3.3. 安全措施在使用尿素水解技术时,需要严格遵守安全措施,避免尿素的挥发和泄漏。
对于尿素的储存和运输也需要采取防火、防潮等安全措施,确保人员和设备的安全。
4. 技术发展趋势随着环保要求的不断提高,燃煤电厂烟气脱硝技术也在不断进行技术创新和改进。
尿素水解技术作为一种成熟稳定的脱硝方法,在未来仍将受到广泛应用。
未来,尿素水解技术可能会朝着自动化、智能化方向发展,以更好地满足燃煤电厂的脱硝需求。
5. 个人观点尿素水解技术作为烟气脱硝的一种成熟稳定、操作简便的方法,对于我国的燃煤电厂来说具有重要意义。
在未来,可以进一步加强对尿素水解技术的研究和应用,以实现燃煤电厂的环保目标。
6. 总结燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程对于保护环境、实现清洁生产具有重要意义。
燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程1. 脱硝技术背景在燃煤电厂烟气净化过程中,脱硝是一个至关重要的环节。
烟气中的氮氧化物(NOx)是导致大气污染的主要来源之一,而燃煤电厂是产生大量NOx的重要场所。
研发和应用高效的脱硝技术对于改善环境质量至关重要。
2. 尿素水解技术概述尿素水解技术作为燃煤电厂脱硝的一种重要方法,其工艺简单、操作方便、效果显著的特点备受关注。
尿素在高温下水解生成氨气和二氧化碳,氨气与NOx反应生成氮气和水,从而实现脱硝的目的。
3. 尿素水解技术在燃煤电厂的应用3.1 技术原理尿素水解技术的应用原理是基于尿素在高温下发生水解生成氨气,然后利用氨气回收装置将氨气喷入烟气,与NOx进行化学反应,达到脱硝的效果。
3.2 工艺流程尿素水解方法的工艺流程一般包括尿素储存、输送系统、尿素水解装置、氨气递量控制系统等部分,通过连续稳定供应氨气,实现对烟气中NOx的脱除。
3.3 设备构成尿素水解技术所需的主要设备包括尿素水解反应器、氨气喷射系统、氨气回收装置等,其设备构成合理、布局合理,能够确保高效稳定地完成脱硝工作。
4. 尿素水解技术规程4.1 工艺参数在应用尿素水解技术时,需要严格控制反应温度、压力、氨气的递量等工艺参数,确保脱硝效果和操作安全。
4.2 操作维护对于尿素水解装置,需要进行定期的操作维护,包括设备清洗、防止结垢、氨气泄漏等工作,以保证设备稳定运行。
4.3 安全管理在使用尿素水解技术时,需要严格遵守相关安全管理规定,避免氨气泄漏、中毒等事故的发生。
5. 个人观点和理解从工艺技术上来说,尿素水解技术作为燃煤电厂脱硝的重要方法,具有操作简单、成本低廉、不产生二次污染等优点,是一种可行的脱硝方案。
然而,对于尿素水解技术的规程制定和严格执行,以及设备维护和安全管理,都是至关重要的。
只有在严格符合技术规程和安全管理的前提下,尿素水解技术才能发挥最大的脱硝效果,保证燃煤电厂的环境友好生产。
总结燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程是一个在环保行业中备受关注的话题。
火电厂烟气SCR脱硝尿素催化水解制氨技术研究关键词:SCR脱硝尿素水解尿素热解尿素水解制氨技术安全性较好,能耗水平较低,但系统响应速率较慢,难以适应SCR烟气脱硝要求。
为此,研究出一种尿素催化水解制氨新技术。
介绍该技术原理、工艺流程和控制策略,并且对几种尿素制氨技术进行了综合对比;以成功应用于大唐长春第二热电厂6号机组脱硝工程尿素催化水解系统为例,介绍该技术的应用效果。
研究结果表明,所研究的尿素催化水解制氨技术是一种先进的低能耗尿素制氨新技术,具有很好的市场应用前景。
随着国家环保标准要求越来越高,脱硝装置已经成为火电机组必备环保设施,其中选择性催化还原(SCR)脱硝装置应用最为广泛。
SCR 脱硝装置主要采用氨气作为还原剂,在催化剂作用下,将氮氧化物(NOx)还原成氮气和水,从而达到脱硝的目的。
目前,SCR脱硝制氨技术主要有2种,一种是采用液氨法,一种是采用尿素法。
液氨作为脱硝还原剂,存在较大的安全隐患,因此尿素制氨技术在城市周边电厂和热电厂脱硝工程中得到了应用。
目前,尿素制氨技术主要包括尿素热解制氨技术、普通尿素水解技术和尿素催化水解制氨技术。
尿素热解制氨技术是利用高温空气加热分解制氨,反应速度快,应用广泛但需采用大功率电加热器,耗能较高。
尿素水解技术是在一定温度压力下,尿素溶液进行水解反应产生氨气。
尿素水解又分为普通尿素水解和尿素催化水解。
普通尿素水解技术能耗水平较低,但是系统响应速率较慢[1-3]。
为了提高尿素水解反应速率,本文研究了一种尿素催化水解制氨技术,其在普通尿素水解技术的基础上,加入一种催化剂,极大地提高了水解反应速率,能耗水平较尿素热解有很大降低,反应速率又比普通尿素水解提高很多,因此具有很好的应用前景。
该技术已经成功应用于大唐长春第二热电厂,通过性能试验表明,各项指标均达到预期目标。
1.3控制策略尿素水解系统采取DCS进行控制,控制策略主要由模拟量控制、顺序控制和连锁保护控制组成。
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。
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。
国产首套尿素水解装置在大型火电厂的工业应用及技术优化液氨和尿素均可作为烟气脱硝复原剂。
液氨法以其简洁的工艺和投资运行费用优势而一度成为脱硝复原剂制备的主流技术,但根据GB18218—20**《危险化学品重大危险源辨识》中对危险化学品临界量的划分,液氨储存量超过10t 即成为重大危险源,其运输和储存均有严格要求,且使用资格证书的审批难度也越来越大。
近年来随着国家对安全生产要求的提高,同时根据各大发电集团公司的脱硝改造技术路线要求,为防止安全隐患和再次改造,原则要求采用尿素作为脱硝复原剂。
尿素水解或热解制氨工艺不存在化学危险,可以消除液氨储存及运输所带来的安全隐患,其中尿素热解的制氨运行成本较水解工艺高。
我国尿素制氨脱硝工艺应用起步较晚,主要采用进口技术,为减少尿素制氨脱硝的运行成本,降低初投资成本,防止对进口尿素水解装置的技术依赖,开展国产化尿素水解技术的应用研究很有必要。
为满足国家政策要求以及实现尿素水解国产化,由国电环境保护研究院总负责的国产首套新工艺尿素水解装置在国电***热电厂2×330MW机组的脱硝工程上实现正式喷氨运行。
国电***热电厂的成功经验和技术优化,可为其他电厂烟气脱硝工程中尿素水解技术的应用提供借鉴。
1、尿素水解原理尿素水解制氨系统主要设备有尿素溶解罐、尿素溶液储罐以及尿素水解反应器等。
国电***热电厂尿素水解制氨系统如图1所示。
图1 尿素水解系统流程示意图1尿素水解系统流程示意尿素颗粒参加到溶解罐,用除盐水将其溶解成质量分数为40%~60%的尿素溶液,通过溶解泵输送到储罐;储罐中尿素溶液经给料泵、计量与分配装置进入尿素水解制氨反应器(以下简称尿素水解器),在尿素水解器中尿素水解生成NH3、H2O和CO2,产物经由氨喷射系统进入SCR脱硝系统。
其化学反应式为2、设计参数与指标国电***热电厂2×330MW机组烟气脱硝尿素水解制氨系统采用公用制。
在设计煤种、锅炉最大负荷工况(BMCR)、处理100%烟气量、75%脱硝效率的条件下,脱硝氨耗量为116kg/h,单台尿素水解器设计出力为232kg/h,满足2台锅炉的供氨需求。
火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程
火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程是火燃煤电厂烟气脱硝过程中使用的尿素水解技术的详细规定。
该规程旨在确保烟气脱硝过程的安全、高效、环保运行。
技术规程主要包括以下内容:
1. 设备要求:规定了尿素水解设备的选择、布置、尺寸和材料要求。
包括尿素水解反应器、加热器、冷却器、泵站等。
2. 工艺流程:详细描述了尿素水解的工艺流程。
包括尿素溶液准备、加热、进入反应器、水解反应、冷却、再循环等步骤。
3. 操作要求:规定了尿素水解设备的操作要求和主要参数。
包括尿素溶液浓度、温度、流量、泵的运行方式、水解反应器的压力和温度等。
4. 安全措施:描述了尿素水解过程中需要注意的安全措施。
包括设备的压力、温度、泄漏预防、泵站的操作要求、急救措施等。
5. 检测与监控:指导了对尿素水解过程中关键参数的检测和监控。
包括尿素溶液浓度、水解反应器的温度和压力、再循环比等的监测要求。
6. 维护与保养:详细说明了尿素水解设备的维护与保养要求。
包括定期清洗、更换阀门、密封件等的维护保养工作。
该技术规程可以作为火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解工艺的操作指导,确保烟气脱硝过程的高效、稳定和安全运行。
燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程随着环境保护意识的提高和环境法规的不断完善,燃煤电厂在减少氮氧化物(NOx)排放方面面临着越来越严峻的挑战。
烟气脱硝尿素水解技术作为一种有效的脱硝方法,得到了广泛的应用。
本文将深入探讨燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程,以及其在减少NOx排放中的重要作用。
1. 技术原理燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术是利用尿素在加热的条件下分解产生氨气,然后氨气与烟气中的NOx进行还原反应,生成氮和水。
其技术原理简单清晰,操作方便,脱硝效率高,是当前烟气脱硝技术中的一种重要方法。
2. 技术流程烟气脱硝尿素水解技术的主要流程包括尿素水解装置、氨水储液系统、氨水提纯装置、氨气加热、氨气喷射等单元。
其中,尿素水解装置是核心单元,其设计和运行对脱硝效率和稳定性有着至关重要的影响。
3. 技术规程为了保证燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术的正常运行和高效脱硝,制定和遵守严格的技术规程是必不可少的。
技术规程应包括但不限于以下内容:- 设备选型与设计:根据烟气排放量和成分等参数,选择合适的尿素水解装置和相关设备,并进行合理的设计。
- 运行参数和控制:对尿素水解装置的运行温度、压力、物料流量等参数进行精确的控制,确保反应条件的稳定性和脱硝效率。
- 安全措施:制定应急预案,并进行定期演练,确保设备运行过程中的安全性。
- 检修和维护:制定定期检修和维护计划,确保设备的正常运行和寿命。
4. 技术优势相比传统的氨法脱硝技术,烟气脱硝尿素水解技术具有以下几个显著的优势:- 低成本:尿素作为一种廉价易得的原料,使得该技术在投资和运行成本上具有明显的优势。
- 简化工艺:相较于氨法脱硝技术,烟气脱硝尿素水解技术的工艺更为简单,容易操作和维护。
- 绿色环保:尿素水解反应的产物主要是氨气和二氧化碳,对环境友好,符合现代绿色环保的要求。
5. 个人观点烟气脱硝尿素水解技术作为一种新兴的脱硝方法,对于燃煤电厂降低NOx排放具有重要的意义。
火电厂高温旁路烟道尿素热解制氨工艺及其应用关键词:尿素热解烟气脱硝超低排放本文介绍了锅炉高温旁路烟道内尿素热解制氨工艺,针对唐山热电烟气脱硝节能升级改造项目,具体分析高温旁路烟道尿素热解制氨的工艺流程、创新点、关键技术、运行情况及经济性,结果表明此工艺系统性能可靠,运行稳定,各项指标均满足排放标准。
工程化的成功应用预示着旁路烟道尿素热解制氨技术将成为国内烟气脱硝减排行业的一次重大变革。
1引言现有尿素直喷技术将尿素溶液喷向锅炉尾部烟道或锅炉转向室,稀释后的尿素溶液将过多的水带入了锅炉,将影响锅炉效率,且对于炉内空间不足的锅炉,若尿素溶液还未分解完全就喷到锅炉受热面上,长时间会腐蚀受热面。
另外,由于各种锅炉的结构和烟温差异(如塔式炉、尾部双烟道锅炉等没有合适的空间或没有合适的温度区间喷氨),因此炉内直喷尿素热解制氨技术普适性差,无法在各类型锅炉、各工况条件下可靠使用。
为克服以上脱硝制氨系统的工艺缺陷,提出了一种高温旁路烟道内尿素热解制氨工艺,节约炉外热解的电加热器电耗,解决低负荷脱硝烟温不足的难题,实现全负荷节能安全脱硝,并且能提供更大的氨气产量,确保超低排放脱硝工程的稳定运行。
2旁路烟道尿素热解制氨工艺路线2.1基本原理一定浓度的尿素溶液,以热烟气作为热源,尿素溶液在400-600℃烟气中快速分解生成氨气作为脱硝还原剂。
尿素热解的化学反应式为: CO(NH2)2=NH3+HNCOHNCO+H2O=NH3+CO22.2工艺流程高温旁路烟道入口设置在具有合适温度区间的锅炉尾部烟道侧壁,旁路烟道出口与SCR反应器入口烟道相连通。
在尿素溶液制备系统中制备一定浓度的尿素溶液,尿素溶液计量后输送至设置于旁路烟道上的尿素溶液喷射器,喷射器喷出的尿素液滴与烟气混合,利用高温烟气热量(400-600℃)将尿素溶液迅速分解为氨气。
通过设置于旁路烟道出口的特殊喷氨装置使稀氨气与烟气更加均匀地在脱硝入口烟道内混合,之后进入装有催化剂的SCR反应器。
火电厂尿素热解和水解工艺研究
摘要:尿素作为烟气脱硝还原剂的一种,相较于液氨和氨水,具有其独特的优势,因此在火电厂氨气的制造中应用广泛。
尿素在制造氨气的过程中,主要有两
种生产方式:热解和水解。
本文主要对火电厂尿素热解和水解工艺特点进行了研究,并对其进行了对比。
关键词:脱硝技术尿素热解尿素水解
现阶段,火电厂在烟气脱硝还原剂的选择上主要有三种:液氨、氨水和尿素。
液氨属于危险化学品,在安全性上存在着很大的隐患,在使用上存在着诸多限制。
氨水的运行成本较高,且具有较强的腐蚀性,影响着火电厂的经济效益。
而尿素,属于绿色肥料,不带有毒性,安全性高,并且投资成本较氨水来说比较低,运输、存储和使用都比较方便,所以在火电厂烟气脱硝还原剂中应用较多,故对火电厂
尿素热解和水解工艺的研究具有重要的意义。
一、火电厂尿素热解工艺原理及工作流程
1.1.火电厂尿素热解工艺原理
尿素呈针状,是一种白色或无色的颗粒,无臭无味,遇热不稳定,当迅速加
热的时候,尿素将会完全被分解为氨气和二氧化碳,实现制造氨气的目的。
1.2.火电厂尿素热解工作流程
火电厂烟气脱硝中的尿素热解主要由热解炉、电加热器、计量模块等部分构成,在尿素热解开始之前,先将尿素放置于存储仓中,经过人工或机械卸料运送
到溶解罐中,通过外部加热方式来进行尿素颗粒的溶解,在溶解过程中,溶解液
主要使用除盐水来进行,需要注意的是,溶解液的温度需要保持在40℃以上,因此,需要时刻关注加热情况,保持温度稳定。
当将尿素溶解为50%的尿素溶液之后,通过输送设备将尿素溶液输送到尿素溶液储罐,然后经过雾化后送到热解炉,雾化后的尿素溶液在热解炉发生分解,产生氨气和二氧化碳,并经由氨喷射系统
进入脱硝烟道。
二、火电厂尿素水解工作原理及工作流程
火电厂烟气脱硝过程中,尿素在一定温度下能够水解生成氨气和二氧化碳。
主要流程为:将尿素颗粒经提升机运输到尿素溶解槽中,经过搅拌过程将其溶解
为浓度为40%-50%的尿素溶解液,并注意尿素溶解液的温度保持,然后将尿素溶
解液输送到水解换热器中进行加热分解,从而分解成氨气和二氧化碳,最后将分
解产物喷入烟气脱硝系统。
需要注意的是,尿素水解属于吸热反应,因此,在水
解过程中要时刻注意加热的温度变化,确保温度达到需要值。
三、火电厂尿素热解工艺和水解工艺的比较
3.1.火电厂尿素热解工艺优点及缺点
火电厂尿素热解工艺优点:第一,由于在尿素热解过程中所使用的热解炉为
常压设备,因此,在氨气制造过程中没有氨气存留,不存在氨气泄漏问题,安全
性较高。
第二,在尿素热解系统中,对氨气的需求信号响应时间要比尿素水解系
统快;第三,尿素热解过程中不存在腐蚀性问题,因此对热解炉材质的需求较低。
火电厂尿素热解工艺缺点:第一,尿素热解设备在运行过程中,由于其稀释
风温度较低,且尿素热解系统需氨量大,所以对热量的要求也多,需要单独设置
加热器,加大了运行成本。
第二,在尿素热解过程中,如果热解炉内加热温度不
够或热空气流量低,都容易造成尿素颗粒热解不彻底,从而在尾部造成尿素存积,造成热解炉的停运,影响火电厂烟气脱硝的质量。
3.2.火电厂尿素水解工艺优势及缺点
尿素水解工艺优点:第一,尿素在水解过程中需要大量的热量作为支持,而
尿素水解所需要的热量可以通过火电厂工作过程中所产生的蒸汽余热来作为加热
的热源,从而降低了火电厂在烟气脱硝过程中的投入成本,提高了火电厂的经济
效益。
第二,目前火电厂尿素水解过程中一般加入了催化剂,提高了尿素水解的
反应速度,从而更好的满足了火电厂烟气脱硝过程中对氨气的需求。
第三,尿素
水解过程中的加热主要靠蒸汽余热来完成,从而减少了对高温加热设备的购入,
最大限度的避免了高温安全隐患的发生,提高了烟气脱硝系统的稳定性和安全性。
第四,尿素水解过程中不受热风输送距离的束缚,在设备的安置上可以根据火电
厂的实际情况来灵活布置,并实现制造氨气系统的独立运行,使制造氨气系统最
快的投入到使用当中。
尿素水解工艺存在缺点:第一,尿素在水解过程中容易产生酸性物质,从而
腐蚀氧化水解设备表面,当达到高温时,还会腐蚀一般的不锈钢材料,造成尿素
水解设备的泄漏,存在着极大的安全隐患。
第二,尿素水解过程中,如果达到一
定的温度时,尿素溶液经过受热会产生固体沉积物,从而造成尿素水解系统的堵塞。
因此,在尿素水解过程中,经常选择浓度较低的尿素水溶液进行水解,并注
意对尿素溶解槽缓冲罐到水解器段的清洗,确保水解系统的通畅。
3.3.火电厂尿素热解和水解的比较
由上可以看出,在尿素制氨设备的投入上,尿素水解设备投入成本要低于尿
素热解设备,且运行费用也较尿素热解要低,但是,相对于技术工艺来说,尿素
热解技术更加成熟,在系统的运行上也比尿素水解系统要稳定,不存在氨气泄漏
的风险,安全系数高,在火电厂烟气脱硝系统中应用较多。
随着科学技术的飞速发展,在尿素热解和水解工艺上,其技术的创新也在不
断发展当中,在未来的发展上,尿素热解技术的投入成本将得到控制,尿素水解
技术也会越来越完善,也将会广泛的应用到火电厂烟气脱硝系统中来。
四、总结
综上所述,尿素作为火电厂烟气脱硝还原剂具有其独特的优势,普遍应用在
烟气脱硝系统中。
作为尿素制氨的两种工艺,尿素热解和水解工艺都具有其各自
的优点和缺点。
从目前来看,尿素热解技术由于其安全性和稳定性较尿素水解技
术应用要多,而尿素水解技术设备成本较低,放置灵活,因此,在火电厂烟气脱
硝系统应用中,要根据火电厂的实际情况,选择最为适合的尿素制氨工艺,以推
动火电厂的发展。
参考文献:
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