尿素水解制氨系统培训20180808

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尿素水解制氨系统仪控问题优化摘要：针对公司尿素水解制氨系统设计、调试和投运以来出现的仪控多发问题，从设备特性、安装规范、可靠性等方面入手分析影响因素，提出相应的整改优化建议，确保仪控设备工作稳定、SCR系统可靠运行。

关键词：尿素水解；电伴热；结晶；温控模式；热电阻安装；仪表设计安装；优化0 引言公司装机容量为4×330MW燃煤机组，均已完成超低排放改造，SCR烟气脱硝装置采用液氨蒸气作为还原剂，配套的液氨储罐存储量超过10吨，构成重大危险源。

根据《国家能源局综合司关于切实加强电力行业危险化学品安全治理综合工作的紧急通知》（国能综函安全[2019]132号）推进重大危险源管控和改造规定，公司脱硝尿素制氨改造项目已完成，SCR系统已采用尿素水解系统产品气替代原液氨蒸气，原液氨系统将拆除。

脱硝尿素制氨改造项目主要包含：尿素溶液制备系统与尿素溶液储存统、尿素水解系统、蒸汽系统、氨稀释系统等其它辅助系统。

1电伴热系统温度测量控制尿素水解制氨工艺的典型问题就是尿素溶液和产品气容易结晶。

水解系统产品气为氨、二氧化碳和水蒸气的混合气，压力0.35-0.45MPa，对应回凝温度为123-130℃。

如产品气低于回凝温度，将形成较强腐蚀性的冷凝物，如持续低至70℃以下会形成固态氨基甲酸铵，可能会堵塞主管路或者仪表测量管路。

因此，尿素水解反应器本体及配套仪表应设置保温和伴热系统1，除产品气主管线采用蒸汽伴热外，还设计大量电伴热防堵，确保尿素溶液管线伴热温度维持在35℃，尿素溶液泄压、排污管线伴热温度维持在70℃，产品气管线和气相泄压管线伴热温度维持在140℃。

1.1电伴热温控模式由就地优化为DCS控制电伴热系统习惯采用就地控制模式，水解器本体设计7路连续运行的铠装电伴热带，并在相应管线绑扎热电阻测温元件，通过就地温控器调节电伴热的加热功率，功率输出采用机械接触器通断控制，电伴热温度控制偏差达5℃以上，系统能耗偏大，可靠性较低。

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。

尿素水解氨调试方案1. 背景尿素水解氨是工业生产中常见的反应过程，用于制取氨气或作为其他化学反应的中间产物。

为了保证水解过程的效果和安全性，需要进行调试并确定最佳操作条件。

2. 目的本文档旨在提供尿素水解氨调试方案，以确定最佳操作条件和优化反应效果。

3. 实验设备和材料•尿素•水解反应锅•加热装置（炉、电加热器等）•控制温度的设备•搅拌装置（磁力搅拌器、搅拌棒等）•反应釜和反应管•氨气收集器•pH计•温度计•试管和试剂盒（用于氨气定量分析）4. 实验步骤4.1 准备工作1.将水解反应锅清洗干净，并确保没有残留物。

2.准备所需的尿素和水，并按照实际需求确定反应物的摩尔比。

3.确保实验室通风良好，并做好防护措施。

4.2 设定反应条件1.将水解反应锅放置在加热装置上，并接通电源。

2.设置适当的加热温度，逐渐将反应锅加热至所需温度。

3.启动搅拌装置，保证反应物充分混合。

4.根据实验需要，调整不同的参数，如温度、搅拌速度等，以确定最佳条件。

4.3 氨气收集与分析1.在反应釜上方安装氨气收集器，以收集生成的氨气。

2.根据实验需要，持续收集一定时间的氨气样品。

3.使用pH计测量氨气溶液的酸碱度，确定氨气的浓度。

4.可以使用试剂盒中提供的试剂和试管对氨气进行定量分析。

4.4 数据记录与分析1.记录实验过程中的温度、搅拌速度等操作条件。

2.记录收集到的氨气样品的体积。

3.根据实验数据，分析不同操作条件下的氨气生成量和反应效果，确定最佳操作条件。

5. 安全注意事项1.在操作过程中，必须戴好防护眼镜和实验手套，避免与尿素和氨气接触。

2.实验室必须通风良好，尿素水解氨过程中会产生有毒气体。

3.加热装置使用过程中要注意火源安全。

4.注意尿素水解氨过程中产生氨气的含量，避免超过实验室允许的浓度。

6. 结论通过调试尿素水解氨的操作条件，并对氨气生成量进行分析，可以确定最佳操作条件，提高尿素水解氨的反应效果和安全性。

实验人员在进行实验前应了解实验的安全规范，并按照实验步骤和注意事项进行操作。

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。

第一章尿素工艺概况第一节化工基础知识（一）、化学基础知识1．元素、原子与分子世界上任何物质都是元素组成的。

具有相同核电荷数的通一类原子叫元素。

采用一定的符号来表示各种元素，叫做元素符号。

尿素装置所涉及到的主要元素有：氢（H）、碳（C）、氮（N）、氧（O）、硫（S）、铬（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）等。

分子是能够独立存在而仍具有该物质一却化学特性的最小微粒。

用组成分子的各种原子的元素符号来表示这种分子，就形成了分子式。

尿素装置中最常用的分子式：2．化学反应当两种以上的物质相互作用产生化学变化时便发生了化学反应。

用元素符号和分子表示化学反应的等式叫化学方程式。

它不仅表示了化学反应过程中，反应物转化生成物的变化关系。

而且还表示了反应物转化生成的过程的定量关系。

（二）、化工基础知识化工生产是以煤、石油、天然气、水、空气等天然资源或农副产品为原料，经过一系列化学变化或化学处理为主要手段，改变物质原来的性质，状态和组成，制成所需的产品。

1．化工单元操作化学工业的种类很多，涉及酸、碱、化肥、医药以及石油化工等，它们所采用的生产方法、工艺流程、设备大小也往往千差万别，各有不同。

它们之所以统归化学工业范筹，首先是因为这些工业过程中所用的原料最终变为产品，不仅在物质上发生了变化，而且一般地都伴随化学性质的变化，而这些不同的生产过程都是一些基本操作组成，如流体的流动与输送、压缩、分离、传热、蒸发、精馏、解吸、吸收、冷却、破碎等操作，我们把这些操作称为化学基本单元操作。

若干单元操作串联起来就构成了一个化工产品的生产过程。

在尿素的生产工艺中几乎包括了所有的化工单元操作。

2．化工单元操作分类按照单元操作所遵循的基本规律不同可归纳为几个基本过程：（1）、动量传递过程：包括遵循流体动力学规律的一些单元操作，如流体的流动与输送、沉降、离心泵以及固态流态化、空气压缩等。

（2）、热量传递过程：简称传热过程，包括主要遵循热交换基本规律的一些单元操作，如传热、蒸发、冷凝等。

尿素水解制氨工艺流程嘿，朋友们！今天咱就来唠唠尿素水解制氨工艺流程。

这可真是个有意思的事儿啊！你想想看，尿素就像个小魔术盒，通过一系列奇妙的过程，就能变出氨气来啦！就好像你有一堆积木，通过巧妙地搭建，能变成一个漂亮的城堡一样。

首先呢，尿素被送进一个特殊的“魔法屋”，也就是水解反应器。

在这里，它要经历一番奇妙的变化。

就好像我们人要成长，得经历各种事情一样。

这个水解反应器就像是个厉害的魔法师，给尿素施魔法呢！在这个“魔法屋”里，温度和压力都很关键哦！它们就像是给魔法助力的小精灵，温度不能太高也不能太低，压力也要恰到好处。

不然，这个魔法可就施展不好啦！然后呢，尿素在这个“魔法屋”里慢慢地发生变化，开始分解啦！这分解的过程可神奇了，就像毛毛虫变成蝴蝶一样。

尿素分子们开始“分家”，变成了氨气和二氧化碳。

氨气这小家伙就跑出来啦，但是别急，这还没完呢！还得把它好好地收集起来，不能让它乱跑。

这就像你好不容易找到了宝贝，得小心翼翼地放进自己的口袋里一样。

收集氨气的过程也不简单呢！得有合适的设备和管道，就像给氨气修了一条专门的通道，让它乖乖地顺着走。

这整个过程中，每一个环节都很重要哦！就像我们走路，每一步都得踏踏实实地踩下去，不然就会摔跤。

如果温度没控制好，或者压力不合适，那可就糟糕啦，这个魔法可能就失败咯！你说这尿素水解制氨工艺流程是不是很神奇？它就像一个神秘的魔法世界，充满了各种奇妙的变化和挑战。

我们得好好研究它，才能让这个魔法变得更完美呀！所以啊，可别小看了这小小的尿素水解制氨工艺流程，它里面的学问大着呢！我们得像探索宝藏一样，仔细地去挖掘，去发现它的奥秘。

这就是尿素水解制氨工艺流程，一个充满神奇和挑战的领域。

让我们一起好好去了解它，掌握它，让它为我们的生活带来更多的便利和惊喜吧！。

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。

尿素深度水解制氨技术在电厂脱硝系统中的应用关键词：尿素深度水解烟气脱硝 SCR随着人们对安全性的重视日益提高，越来越多的脱硝系统选择尿素作为还原剂的制备原料。

文章介绍了尿素合成工艺中的尿素深度水解技术经过改进，应用于SCR 技术的还原剂制备系统。

作为跨行业技术应用的一个探索，该技术的工程应用为脱硝还原剂制备系统提供一个新的选择。

随着对环保工作的重视日益提高，我国从2008年开始逐渐开展对锅炉氮氧化物排放的治理工作。

2014年7月1日起，火力发电厂将执行《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）中表Ⅰ的排放限值，氮氧化物排放浓度控制更为严格。

通过低氮燃烧技术控制氮氧化物的排放已很难满足要求，这意味着必须采取烟气脱硝的技术才能满足新环保标准的要求。

由于技术成熟和高的脱硝率，选择性催化还原（SCR）技术是最主流的烟气脱硝技术，绝大部分电厂的烟气脱硝项目都采用了这种技术。

选择性催化还原（SCR）技术是通过还原剂（NH3）在适当的温度并有催化剂存在的条件下，把氮氧化物转化为空气中天然含有的氮气和水。

其主要由还原剂制备系统、氨空气混合系统、氨喷入系统、反应器系统、检测控制系统等组成。

其中还原剂制备系统又分为液氨系统、氨水系统、尿素系统等。

液氨是重大危险品，其运输和存储均存在较大安全风险。

近年来关于液氨的安全事故频发，越来越多的脱硝系统选择尿素系统作为还原剂制备系统。

本文介绍由化工行业合成氨工艺中广泛应用的尿素深度水解技术经过改进，应用于SCR工艺的尿素深度水解技术。

1尿素深度水解系统概述通过提高尿素溶液浓度，对工艺系统进行适当改进，由化工行业尿素深度水解制氨系统改进后应用于电厂SCR脱硝系统的尿素深度水解工艺流程如下。

尿素颗粒由斗提机送入尿素溶解罐，用除盐水或水解液进行溶解，配置成浓度约20%，温度40℃的尿素溶液，由尿素溶液输送泵送入尿素溶液储罐。

尿素溶液由给料泵从尿素溶液储罐输送至热交换器，经水解液预热后进入水解器上部的板式塔，然后进入水解器。

尿素水解制氨系统控制调整研究简介：在尿素水解制氨工艺中，将尿素溶于水配制成尿素水溶液，通过泵输送至水解器反应，以产生所需的氨气量。

该工艺生产出氨气、二氧化碳和蒸汽的气态混合物，该混合物送入并与电厂烟气混合以去除氮氧化物。

在水解器的正常工作情况下，水解器中的氨、氨基甲酸铵、溶解的CO2和尿素溶液接近平衡状态，此时的氨和CO2都比水更容易蒸发。

氨和二氧化碳在温度接近140℃时可以重组以形成冷凝物，如果温度持续降至100℃以下，该冷凝物会形成固态氨基甲酸铵，将会堵塞管道。

为避免上述管道堵塞问题发生，十分有必要对尿素水解制氨系统温度控制调整进行研究。

关键词：尿素水解，氨基甲酸铵，氮氧化物；一、尿素水解制氨系统概述在尿素水解制氨工艺中，将尿素溶于水配制成尿素水溶液，通过泵输送至水解器反应，以产生所需的氨气量。

该工艺生产出氨气、二氧化碳和蒸汽的气态混合物，该混合物送入并与电厂烟气混合以去除氮氧化物。

尿素水解制氨系统将尿素站水解后的成品气（含氨气、CO2、H2O）经各台炉A、B侧的SCR水解喷氨调节阀组与经蒸汽加热器加热后的稀释风在氨空混合器混合，氨气与空气混合后注入SCR反应器进口烟道，与烟气充分混合后，氨作为还原剂在催化剂的作用下与NOx反应生成水和氮气，使得SCR出口NOx浓度降到规定值，成品气中的CO2、H2O随之排入烟气系统。

二、调整控制研究XX厂水解器氨成品气出口气动调节阀后温度会比阀前温度偏低3~18℃，水解器氨成品气出口气动调节阀后温度2比水解器氨成品气出口气动调节阀后温度1低3℃左右，且不论机组负荷高低水解器氨成品气出口气动调节阀后温度都会比阀前温度低。

例如：2023年8月10日 11时20分，1号机575MW、2号机578MW、3号机634MW、4号机634MW；机组氨成品气用量分别为：1号机548kg/h、2号机691kg/h、3号机863kg/h、4号机706kg/h；1、3号水解器运行。

尿素转化为氨氮
尿素转化为氨氮的过程主要是通过尿素酶的作用实现的。

具体来说，尿素酶将尿素分解成氨和二氧化碳。

这个过程可以分为两个步骤：
1.尿素酶首先将尿素水解成一分子的氨和一分子的碳酸二氢根离子。

2.产生的氨与碳酸二氢根离子进一步反应生成两个分子的氨和一分子的二氧化碳。

这个过程可以被视为一个化学反应链，其中每个步骤都涉及到一个或多个化学反应。

最终，尿素被转化成氨和二氧化碳，这些物质可以被植物吸收利用。