燃煤电站SCR脱硝技术中尿素热解和水解制氨技术对比

脱硝 SCR氨站改尿素制氨技术分析摘要：随着各发电企业对安全的要求越来越高，火电机组烟气脱硝还原剂使用尿素来代替换液氨成为趋势。

尿素制氨技术最早起源于美国，一般是采用尿素热解、水解这两种方式来制备氨气，这两种方式在实际的运用过程中都有各自的优缺点，现对尿素热解制氨技术、水解制氨技术进行对比分析，并得出相关结论。

关键词：SCR脱硝；尿素；热解；水解；催化引言在燃煤锅炉烟气脱硝工艺中，选择液氨作为还原剂是最经济高效的，但液氨是危险化学品，运输受到严格的限制，液氨储存又是重大危险源。

随着国家对安全生产要求的不断提高，液氨用作脱硝还原剂的安全性问题越来越被各发电企业所重视，而安全性高的尿素成了替代液氨的不二选择。

1 SCR脱硝技术选择性催化还原法（SCR）是目前烟气脱硝技术中使用最广泛的技术，因为过程无公害、无污染，技术成熟、系统简单、操作方便、脱硝效率高等优势，在市场上得到广泛应用。

SCR脱硝的还原剂主要是液氨、氨水和尿素。

液氨是纯氨，只需将其蒸发即可，投资及运行费用都很低，是SCR脱硝的主流制氨工艺，缺点就是液氨是危险化学品，运输、储存和使用过程中存在安全隐患。

氨水制氨是将20%-25%浓度氨水加热蒸发形成氨气和水蒸汽，缺点一个是蒸发气化能耗高，再一个设备腐蚀，目前主要是应用在小机组上。

尿素制氨则需要先将尿素颗粒溶解成溶液，再将溶液送至热解炉或水解槽中，通过加热使尿素分解成氨气。

尿素最大的优势就是安全，常温下性质稳定，运输、存储、使用都非常便捷，缺点就是运行成本高。

受地理条件、已有厂区空间限制以及国家、行业及各地方政府的相关规范指导，尿素制氨成了一些电厂的必然选择。

尿素制氨技术目前有热解和水解两种应用比较多的技术。

另外有研究人员已开始探索尿素直喷技术，该技术使投资大大降低，但由于还不成熟，处于摸索阶段，本文不再介绍，以下只对热解和水解技术进行分析。

2热解制氨技术2.1工艺原理尿素热解制氨主要是来源于美国燃料公司的技术，将尿素溶液喷入高温热解室，尿素在高温状态下不稳定，会被分解成NH3和HNCO，HNCO和水发生化学反应，生成NH3和CO2。

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。

尿素水解与热解在烟气脱硝工程中应用及对比分析摘要：现有烟气脱硝工程中还原剂在液氨、氨水、尿素中进行选择，液氨和氨水都是有毒物质，其运输和储存都属于重大危险源，具有较大的安全风险。

国家对这两种物质的管控相当严格。

国际上一般是从安全角度考虑。

20世纪八十年代，为了解决合成氨、尿素装置水体排放环保问题，尿素深度分解技术开始在大、中型合成氨尿素厂逐步应用。

关键词：尿素水解；热解；烟气脱硝；应用液氨、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，氨水和尿素正越来越多地作为脱硝还原剂使用。

1 SCR还原剂的选择选择性催化还原法（SCR）的原理是在催化剂作用下，还原剂（如NH3）在290～400℃下有选择地将一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）还原成氮气（N2），而几乎不发生氨气（NH3）与氧气（O2）的氧化反应，从而提高了氮气（N2）的选择性，减少了氨气（NH3）的消耗。

主要反应如下所示：4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O（1）,4NH3+6NO=5N2+6H2O（2）4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O（3）,8NH3+6NO2=7N2+12H2O（4）选择性催化还原法（SCR）技术比较成熟，应用较为普遍。

在合理的布置下，可达到80%～90%，甚至是90%以上的脱硝效率，且反应产物无毒无污染，二次污染小。

脱硝还原剂主要有液氨、氨水和尿素。

氨是危险品，有毒，氨气对眼、鼻、皮肤有刺激性和腐蚀性。

氨水无色透明且具有刺激性气味，工业氨水中氨浓度为25%～28%，有燃烧爆炸危险。

氨水易挥发，会产生氨气，对大气造成污染。

氨水和液氨都属于化学危险品。

而尿素是最简单的有机化合物之一，是一种白色晶体，常作为氮肥使用。

尿素热解和水解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用尿素热解和水解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用引言：锅炉烟气脱硝工程是环保领域中的重要一环，其主要目的是降低锅炉烟气排放中的氮氧化物（NOx）浓度，减少大气污染对环境和人类健康的影响。

尿素热解和水解技术作为一种现代化的脱硝方法，其应用在锅炉烟气脱硝工程中逐渐受到关注。

本文将从尿素热解和水解技术的原理、应用以及优势等方面综合评估其在锅炉烟气脱硝工程中的价值和作用。

一、尿素热解和水解技术的原理1. 尿素热解技术原理尿素热解技术是利用高温下尿素分解生成氨和氰酸酯的反应过程。

尿素经过加热后产生氨气，而氨气可以与烟气中的NOx反应生成氮气和水，从而实现脱硝的目的。

2. 尿素水解技术原理尿素水解技术是将尿素与碱性溶液反应生成氨气的过程。

水解反应一般在碱性环境中进行，并通过调节反应条件和溶液浓度来实现对NOx 的脱除。

二、尿素热解和水解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用1. 尿素热解技术的应用尿素热解技术因其简便、高效的特点在锅炉烟气脱硝工程中得到广泛应用。

通过在锅炉燃烧过程中注入尿素，可以有效降低烟气排放中的NOx浓度，达到减少大气污染的效果。

尿素热解技术还可以与其他脱硝技术相结合，提高脱硝效果。

2. 尿素水解技术的应用尿素水解技术是一种适用于低温、低压条件下的脱硝方法，因其操作简便、能耗低的特点受到关注。

该技术主要应用于小型锅炉和工业锅炉等烟气处理中，可以有效降低烟气排放中的NOx浓度，实现环境保护的目标。

三、尿素热解和水解技术的优势1. 高效性尿素热解和水解技术在锅炉烟气脱硝工程中具有高效的优势。

通过合理设计脱硝装置和优化工艺参数，可以实现高效的脱硝效果，使锅炉烟气排放中的NOx浓度大幅度降低。

2. 环保性尿素热解和水解技术对环境友好，其产生的副产物往往可以再利用。

在脱硝过程中，尿素经过热解或水解反应后生成的氮气、水和少量的氨气等对环境没有明显的污染。

3. 经济性尿素热解和水解技术的投资和运维成本相对较低，适用于各种规模和类型的锅炉。

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。

尿素水解器的蒸汽加热方式分为直接加热和间接加热方式。

直接加热: 尿素水解器的操作压力为, 操作温度约200℃ , 水解器用隔板分为9个小室。

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。

尿素水解技术在大型电站煤粉锅炉烟气脱硝系统中的应用所属行业: 大气治理关键词：尿素水解技术脱硝技术水解制氨工艺随着国家新的环保政策的实施，对大型火电机组的烟气净化装置要求更加的严格，其中对NOx污染物的排放提出近零排放的要求。

脱硝过程中使用的还原剂氨气，其在工业生产中主要有热解和水解制氨工艺技术。

其中尿素水解技术由于具备很多优点，已经得到了更加多的关注，其主要的优点是工艺流程简单、运行简单可靠，基础投资适中，本文扼要说明了尿素水解系统的组成、工艺特点，同时介绍了与尿素热解工艺的对比分析情况。

1尿素水解技术在SCR脱硝系统中应用1.1Selected catalytic reduction(SCR)脱硝技术原理SCR脱硝技术其反应原理是烟气中NOx在脱硝反应器中与还原剂在催化单元活性物质作用下发生催化反应，，反应化学方程式如下:催化反有固定的温度区间，只有在合理的温度区间，催化效率才会最高，而这个催化活性区间为300～420℃，温度过高或过低都会损坏催化剂的活性。

1.2尿素水解制氨系统描述在溶解装置中尿素和凝结水在加热盘管加热下，制成40～60%浓度的尿素溶液，通过输送泵将溶液从溶解罐输送道溶液储藏装置，再通过供液泵和计量系统控制进入水解反应器的溶液，在水解反应器中进行尿素水解反应，其热量主要来自加热盘管，产品气在混合装置被热一次风稀释成浓度小于5%的混合气体，并由喷氨格栅装置喷入脱硝反应器。

紧急排放的氨气经水的吸收经由废水泵送至电厂水处理中心中和处理。

具体工艺流程见图1。

图1尿素水解制氨工艺系统图1.3尿素水解制氨系统设备组成尿素水解制氨系统主要有以下设备:溶解装置、储藏装置、输送装置、水解反应装置、废水输送装置、废水收纳装置等。

尿素制氨系统中主要大型设备有尿素溶液储罐和水解反应器。

尿素溶液储罐一般采用两个，满足24小时的尿素溶液消耗，溶解罐本体材质为304L不锈钢圆形容器，并设有人孔、爬梯、相应接口管等，有效容积选择时一般采用满足机组7天最大用氨量来计算，为了保证溶液储罐安全运行，在其上部还需设置各种保障阀门用于保护和调节，同时为了监控安全运行，装有温度计、压力表、液位计和相应的变送器等用于监测设备。

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。

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。

2.1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。

尿素水解器的蒸汽加热方式分为直接加热和间接加热方式。

直接加热: 尿素水解器的操作压力为2.2MPa, 操作温度约200℃ , 水解器用隔板分为9个小室。

燃煤电站SCR系统尿素热解和催化水解的能耗
段传和;李春雨;谷小兵
【期刊名称】《电力科技与环保》
【年(卷),期】2016(032)001
【摘要】介绍了在燃煤电站SCR工程中常用的尿素热解与催化水解工艺,以某300 MW燃煤电站SCR工程为例,对比分析了两种工艺的标煤能耗情况.结果表明,尿素催化水解技术方案的折算标煤耗最低.从综合节能的角度出发,在燃煤电站SCR的尿素制氨工艺方面,以尿素的催化水解制氨为最佳.
【总页数】2页(P17-18)
【作者】段传和;李春雨;谷小兵
【作者单位】中国大唐集团公司,北京100033;大唐科技产业集团公司,北京100097;大唐科技产业集团公司,北京100097
【正文语种】中文
【中图分类】X701.7
【相关文献】
1.燃煤电站SCR脱硝技术中尿素热解和水解制氨技术对比 [J], 汪建光
2.燃煤电站SCR系统气固流动与催化剂磨损的混合数值模拟与优化 [J], 喻聪;司风琪;董云山;江晓明
3.锅炉烟气脱硝尿素热解炉催化水解节能改造 [J], 吴岩;杨天明
4.基于详细蒸发和热解的SCR系统尿素添加过程模拟 [J], 汤婷;姚栋伟;吴锋;刘子
汛;胡安庆;何华定
5.燃煤电站SCR脱硝技术中尿素热解和水解制氨技术对比 [J], 张喜波
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

尿素制氨改造技术对比分析摘要：燃煤电厂液氨罐区作为重大危险源，因危险性大，越来越多的电厂逐步替代液氨，多采用尿素制氨工艺提供脱硝系统还原剂。

本文对比分析了尿素制氨技术，可为燃煤电厂脱硝系统尿素制氨改造提供参考依据。

关键词：尿素水解、尿素热解、烟道内尿素热解制氨1改造必要性1.1液氨的危害液氨制氨工艺的主要危险有害因素是火灾、爆炸、中毒、灼烫。

1.2国家能源局印发的通知及文件2022年1月29日，国家能源局综合司印发的《电力行业危险化学品安全风险集中治理实施方案》中明确提出，到2022年底，集中治理电力企业覆盖率达到100%，危化品重大危险源依规备案率达到100%，全国公用燃煤电厂液氨一级、二级重大危险源尿素替代改造工程率达到100%。

液氨三级、四级重大危险源尿素替代改造工程要于2024年底前改造完成。

在重大危险源改造完成之前，电力企业要健全制度、完善措施、落实责任，严格管控安全风险。

为确保电厂工作人员人身安全及全厂机组发电生产安全稳定，建设安全、绿色、环保型发电企业，实现全厂的可持续协调发展，对脱硝还原剂制备系统进行改造，消除氨区重大危险源，将液氨制氨工艺改为尿素制氨工艺是必然选择。

2尿素制氨技术对比目前主要的尿素制氨方案主要有尿素水解、尿素热解（电加热）、尿素热解（烟气换热）、烟道内尿素热解制氨技术（旁路烟道尿素直喷）这四种方式，其中尿素热解（电加热）方案电耗过大、运行问题多，不建议在新建机组或液氨改尿素项目中采用。

针对余下的三种尿素制氨技术，表1给出了方案主要项目参数对比[1-6]。

表1 三种主要尿素制氨技术参数对比表（以2台350MW机组为例）结合三种尿素制氨技术的技术原理和实际运行情况，将相关的技术适用性问题整理如下：（1）若电厂实际运行中存在全停工况，热解制氨技术的适应性较好，设计时应予以考虑。

（2）若锅炉旁空间有限，热解炉安装难度大，优先考虑其他尿素制氨方案。

（3）采用水解制氨技术路线，要提前考虑0米场地布置问题，尤其是脱硝设备下方场地大小是否满足水解制氨的场地要求。

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兑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兑硝目的的水解技术在1999 年开始运用在国外锅炉烟气兑硝工程, 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90C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60C,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200E的残液换热，温度升至185C左右，然后进入尿素水解器进行分解。

尿素水解器的蒸汽加热方式分为直接加热和间接加热方式。

直接加热：尿素水解器的操作压力为，操作温度约200C ,水解器用隔板分为9 个小室。

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。

2.1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。

尿素水解器的蒸汽加热方式分为直接加热和间接加热方式。

SCR脱硝制氨还原剂来源技术分析摘要:目前SCR脱硝制氨技术的还原剂来源主要有三种工艺：液氨蒸发工艺、尿素水解工艺及尿素热解工艺。

这三种制氨工艺各有优势和缺点。

本文从工艺原理、运行成本等几方面对这三种工艺进行了阐述及对比分析。

关键词：SCR；还原剂来源；技术原理；运行成本；优缺点对比目前SCR脱硝技术在各大电厂燃煤机组的烟气脱硝中被广泛应用。

SCR技术的反应原理是将浓度低于5%的NH3和空气的混合气体通过喷氨系统喷入到约350℃的烟气中，在催化剂的作用下与烟气中的NOX进行反应，最终生成N2和水。

最终达到脱除烟气中NOX的目的。

其反应式如下：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2ONO+NO2+2NH3→2N2+3H2O而SCR脱硝技术的关键在于还原剂NH3的来源。

一.SCR脱硝不同制氨法的工艺原理1、液氨蒸发法液氨由液氨槽车运送至液氨储存区，利用卸料压缩机将液氨由槽车卸料至液氨储罐内，储罐内的液氨再通过管道输送至液氨蒸发器内，在液氨蒸发器中被蒸发为氨气，产生的氨气经氨气缓冲罐暂存和稳压以后通过厂区管道输送至炉区，与空气进行混合后喷入反应器入口烟道中。

由于NH3极易溶于水，液氨区设有稀释水箱，当液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐安全阀动作或者罐体和管道置换时，排出的气体经氨气收集总管进入稀释水箱，氨气溶于水后排至废水池，再由废水泵送到废水处理区处理。

曾经液氨在脱硝项目中应用广泛。

但由于液氨（NH3）属于易燃、易爆、有毒危险品。

因此在运输、卸料、储存、运行、检修等各个环节均存在极大安全隐患。

根据《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218-2018）表1规定，氨的储存量超过10吨则属于重大危险源。

2、尿素水解法尿素水解法制氨是将外购的袋装尿素储存于尿素储存区，经人工拆袋倒入斗提机的料斗中，再被斗提机提升输送到尿素溶解罐内，溶解罐容积一般需满足24小时的全部尿素耗量，在溶解罐内用80度左右的除盐水将干尿素溶解成50%的尿素溶液，再通过尿素溶解泵将尿素溶液输送到尿素溶液储罐，储罐的容积一般需满足5到7天全部尿素耗量。

燃煤电厂脱硝还原剂液氨改尿素工艺比选摘要：随着安全要求的提高,液氨作为燃煤电厂脱硝还原剂将逐步被尿素取代。

描述尿素水解与尿素热解技术,并以2×1000MW燃煤发电机组改造项目为例,从技术性与经济性角度比较了尿素水解与尿素热解工艺。

燃煤电厂脱硝用还原剂一般有液氨、氨水和尿素。

液氨方案在投资与运行成本上具有明显优势，国内大部分燃煤电厂都选择液氨作为还原剂。

电厂液氨储量一般超过10t，根据《危险化学品重大危险源辨识》(GB/18218-2009) 的相关规定，构成重大危险源。

国家对安全运行的要求日益严格，随着《关于加强燃煤机组脱硫脱硝安全监督管理的通知》( 国能安全[2013]296 号)、《燃煤发电厂液氨罐区安全管理规定》等文件的出台，燃煤电厂将脱硝还原剂由液氨升级为尿素是势在必行的。

1 尿素制氨工艺简介尿素制氨工艺的主要可分为尿素溶液制备与存储以及尿素分解制氨两部分。

根据尿素分解制氨工艺的不同，尿素制氨工艺分为尿素水解工艺和尿素热解工艺。

(1)尿素水解工艺。

尿素水解技术用于脱硝还原剂制备在国外锅炉烟气脱硝工程中得到应用已有较长时间。

尿素水解反应是尿素生产过程的逆反应，其反应可以认为由2步组成：NH2CONH2+H2O=NH2COONH4-15.5kJ/molNH2COONH4=2HN3+CO2+177kJ/mol第1 步反应为尿素与水生成氨基甲酸胺盐，该过程为微放热反应，反应过程非常缓慢;第2 步反应为强吸热反应，氨基甲酸胺迅速分解生成NH3和CO2，反应过程非常迅速。

对于水过剩的尿素溶液，过量水的存在可加快反应速度。

在有过量水参与的情况下，尿素水解总的化学反应式为：NH2CONH2+xH2O=2NH3↑+CO2↑+(x-1)H2O+161.5kJ/mol尿素溶液在130～160℃反应温度和0.4～0.6MPa 反应压力条件下发生水解反应，产生NH3、H2O 和CO2的混合气体。

水解反应器内部结构如图1所示，水解反应器内尿素溶液容积率一般控制在70%以下，上部空间作为水解气的缓存空间，一般预留3～5min 的需氨量，以提高其对锅炉负荷的响应性。

脱硝SCR液氨站改尿素制氨技术探讨所属行业: 大气治理关键词：尿素制氨尿素水解尿素催化水解近年来，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(2×350MW)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。

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350～650℃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：其基本原理如图1所示。