浅谈SCR尿素热解法脱硝工艺

浅谈尿素法SCR烟气脱硝技术摘要：燃煤电厂常规污染物排放与燃气发电基本同等清洁，为中国空气质量改善做出了巨大贡献。

其中以降低火电厂氮氧化物（NOx）排放为目的的SCR烟气脱硝技术是目前最成熟的脱硝技术之一，在火力发电厂得到广泛的应用。

本文介绍SCR尿素制取还原剂氨通常的两种方法热解和水解的制取过程、技术特点。

关键词:脱销；还原剂；尿素；热解；水解；安全；升级改造一、脱硝技术1.1SNCR技术SNCR技术是在锅炉内适当温度（900～1100℃）的烟气中喷入尿素或氨等还原剂，将NOx还原为无害的N2和H2O，SNCR的脱硝效率可达到80%以上。

大型锅炉由于受到炉膛尺寸的影响，还原剂在炉膛内较难均匀混合，SNCR的脱硝效率将低于40%。

该技术在发生燃烧反应时放出大量的热，使得操作温度较高，对设备和催化剂要求高，需要有热量回收设备。

根据国外的工程经验，脱硝效率约为25%～50%，对温度窗口要求严格，氨的逃逸率较大，可靠性差，在大型锅炉上运行业绩较少，更适合老机组改造，目前国内应用较少。

1.2SCR技术SCR脱硝技术的原理是烟气和氨与空气的混合物在经过SCR反应器的蜂窝式或板式催化剂层时，烟气中的NOx（主要是NO以及少量的NO2）和加入SCR反应器中的NH3、空气中O2发生选择性催化还原反应，生成无污染的N2和水。

SCR技术是目前应用最多而且最有成效的烟气脱硝技术，世界各国采用的SCR系统有数百套之多，在大型锅炉上具有相当成熟的运行业绩。

SCR催化剂一般用以TiO2作为载体的V2O5、WO3及MoO3等金属氧化物，其反应过程为：NO、NH3、O2从烟气中扩散至催化剂的外表面并进一步向催化剂中的微孔表面扩散，在催化剂的微孔表面上被吸附，随后反应转化成N2和H2O。

N2和H2O从微孔内向外扩散到催化剂外表面，再从催化剂表面上脱附下来，最后扩散到主流气体中被带走，烟气完成整个脱硝过程。

上述反应温度可以在300～400℃之间进行，脱硝效率约为70%～90%。

尿素制氨SCR脱硝技术一、国内外脱硝还原剂制备现状目前大型电厂烟气脱硝主要采用选择性催化脱硝（SCR）技术，其化学反应机理比较复杂，但主要的反应是NH3在一定的温度和催化剂作用下，选择性地把烟气中的NOx 还原为N2和水，目前最常用的还原剂制备方法一般有3 种：液氨法、氨水法、尿素法。

1.1 液氨法采用液氨法，具有投资少，运行费用较低等优点。

但根据我国《危险化学物品名表》（GB12268-90）和《重大危险源辨识》（GB18218-2000）的有关规定，液氨在生产场所超过40t、储存场所超过100t时构成重大危险源，需报相关安全生产部门审批。

液氨的储存和制备系统在安全、消防和环保等方面需满足相关的规范，对电厂的日常运行和管理按二级重大危险源要求。

液氨储存和装卸场所应禁止设置在学校、医院、居民区等人口稠密区附近，如表1所示。

表1 液氨储存与装卸的限制区域据统计, 我国95%以上的危险化学品涉与异地运输问题, 例如液氨的年流动量达100多万吨,，其中80%是通过公路运输的。

国内外统计表明, 危险化学品运输事故占危险化学品事故总数的30%~40%。

危险化学品公路运输事故频繁发生, 对社会公共安全造成了巨大的损失和潜在威胁。

此外，液氨具有极强的挥发性、腐蚀性，因此，在使用与运输过程中也容易产生泄露，从而导致事故的发生。

图1 我国各种危险化学品事故发生比例2.2 氨水法氨水法采用浓度为20%~25％的氨水溶液作为原料。

氨水储罐中的氨水通过加热装置使其蒸发，形成氨气和水蒸汽，送至烟气系统。

采用氨水法较液氨法相对安全，但同样存在安全隐患，且与其它常用方法比较运行费用最高。

因此90年代以后国际上已经很少采用氨水作为SCR脱硝还原剂。

2.3 尿素法热解法：国际上应用的是由美国FuelTech公司设计的NOxOUT ULTRA 尿素热解制氨技术。

其技术要点为利用热空气作为热源，在450－600℃来快速分解40%-55%的尿素水溶液。

浅谈火电厂尿素炉内直喷热解脱硝技术关键词：脱硝技术 SCR 脱硝系统摘要：简要介绍了尿素炉内直喷热解技术及其工艺特点，并通过实际工程经验分析影响尿素直喷技术脱硝效果的关键因素。

关键词：尿素热解；脱硝；炉内直喷；SCR尿素热解法SCR是当今主流的安全脱硝技术，越来越多的脱硝项目采用安全的尿素替代传统的液氨作为脱硝还原剂。

但相对于采用液氨作为还原剂的脱硝装置，尿素热解工艺设备复杂，前期投资较大，且热解工艺所需的电耗较大已经成为尿素热解工艺广泛普及应用的主要障碍。

为了突破上述技术瓶颈，洛卡环保在2014年成功研发尿素炉内直接喷射制氨工艺技，并于次年在王滩电厂投运成功。

凭借着显著的节能降耗性能，该技术一经推出便迅速获得了火电企业的青睐。

目前已在国内多家火电企业成功改造运行。

1尿素直喷的工艺特点尿素热解炉内直喷技术将尿素溶液通过安装在锅炉转向室内的特殊的喷射器，直接喷射在温度为500～700℃的锅炉转向室高温烟气中，利用高温烟气的热量分解尿素制氨。

其整个脱硝原理如下图：尿素炉内直喷热解制氨脱硝原理图首先，在尿素溶液制备系统中制备尿素溶液，尿素溶液经由循环泵、计量装置、分配装置输送到设置于锅炉转向室内的尿素溶液喷射器组，尿素溶液喷射器组喷出的尿素液滴与烟气混合，在转向室中迅速被加热并分解出氨气。

氨气与烟气的混合物依次穿过锅炉省煤器、静态混合器、烟气导流板和整流格栅等，进入装有催化剂的SCR反应器。

在催化剂作用下，氨气与烟气中的氮氧化物发生还原反应，生成无害的氮气和水。

与传统热解技术相比较，尿素炉内直喷技术简化了热解系统，取消了原有热解制氨系统的炉区设备（电加热器、热解炉、热风管道系统以及AIG系统），减少了电耗以及热量消耗。

具有以下工艺特点： 1）炉内直喷是在锅炉转向室内直接进行尿素溶液的喷射，利用锅炉高温烟气的热量对尿素溶液进行加热分解，从而获得SCR所需要的氨气；而传统的热解需要消耗电能把一次风加热到尿素热解所需要的温度。

scr脱硝原理及工艺
脱硝是指通过一系列化学反应将燃烧过程中生成的氮氧化物（包括二氧化氮和一氧化氮）还原为氮气的过程。

脱硝的原理主要包括选择性非催化还原（SNCR）、选择性催化还原（SCR）和非催化燃烧还原（SNV）等。

其中，SNCR脱硝是指将还原剂（如氨水、尿素等）直接喷入燃烧设备内，通过与氮氧化物发生反应，将其转化为氮气和水蒸气。

这种方法的优点是操作简单、投资成本较低，但是氨逸失和产生二次污染物的问题需要注意。

SCR脱硝是指在燃烧设备后段增加氨逸碱基（如铵氮）催化剂，通过催化反应将氮氧化物转化为氮气和水。

这种方法具有高效率、低能耗和高适应性的特点，但需要严格控制催化剂的温度，并且催化剂的选择和管理也是关键。

SNV脱硝是指通过调整燃烧设备的设计和操作参数，使燃烧过程中生成的氮氧化物在高温环境下分解为氮气和氧气。

这种方法适用于高温燃烧设备，如锅炉和炉窑，具有节能环保的优点，但也存在燃烧效率下降和氧化焓的问题。

在实际工艺中，常常采用多种脱硝方法的组合，以达到更好的脱硝效果。

同时，还需要对脱硝过程进行监测和控制，以确保脱硝效率和运行稳定。

尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用尿素水解SCR脱硝技术是一种常见的电厂烟气净化技术，在电厂中的应用越来越广泛。

本文将介绍尿素水解SCR脱硝技术的原理、工艺流程和在电厂中的应用。

一、原理SCR（Selective Catalytic Reduction）是指选择性催化还原脱硝技术，是一种利用催化剂催化还原剂（如尿素）与NOx反应生成N2和H2O的脱硝技术。

通常情况下，SCR反应需要在高温下进行，因此在电厂中使用的SCR系统通常在锅炉排烟脱硝之后，进入烟气脱硝设备进行处理。

尿素水解SCR脱硝技术是SCR技术的一种改进，其原理是在催化反应器内引入水蒸气，使尿素水解生成氨气，再与NOx反应生成N2和H2O。

该技术不仅可以降低SCR反应所需的温度，从而减少能耗和催化剂的使用量，还可以有效地控制氨气排放，防止对环境造成污染。

二、工艺流程尿素水解SCR脱硝技术的工艺流程通常包括尿素喷射系统、反应器、加热器、催化剂层等几个部分。

1. 尿素喷射系统尿素喷射系统通常由尿素罐、泵、喷嘴等部分组成。

尿素在加入储罐中后通过泵送进喷嘴，喷嘴会将尿素雾化成小颗粒，使其与烟气充分混合。

建议使用高质量的尿素，并定期清洗喷嘴，以保证尿素的准确投入和稳定的性能。

2. 反应器反应器通常由几层催化剂和均布装置组成。

每个催化剂层的催化剂物质和结构不同，主要目的是提高脱硝效率和减少氨排放。

均布装置是为了让尿素和烟气充分混合，保证反应的充分性和效率。

3. 加热器加热器通常位于反应器之前，用于提高烟气温度，使反应器内的催化剂达到最佳工作温度，提高脱硝效果。

4. 催化剂层催化剂层是反应器内最重要的部分，其主要作用是催化尿素水解和NOx的反应，产生N2和H2O。

常用的催化剂有V2O5、WO3等金属氧化物。

三、在电厂中的应用1. 控制NOx排放使用尿素水解SCR脱硝技术可以有效地减少NOx的排放，符合国家的环保要求和标准。

目前，我国的环保法规对NOx的排放标准已经越来越严格，因此采用尿素水解SCR脱硝技术是一个理想的选择。

浅谈关于SNCR尿素法脱硝系统在层燃炉上的应用技术SNCR尿素法脱硝技术是一种常用的烟气脱硝方法，主要适用于层燃煤炉的脱硝系统。

本文将从SNCR尿素法脱硝技术的原理和特点、在层燃炉上的应用技术以及存在的问题和发展趋势等方面进行探讨，以期为相关领域的学者和工程技术人员提供参考。

一、SNCR尿素法脱硝技术的原理和特点1. 原理SNCR尿素法脱硝技术是通过在高温烟气中喷射尿素溶液，使其与烟气中的氮氧化物（NOx）发生反应，生成氮气和水，从而实现烟气中NOx的脱除。

尿素在高温烟气中分解生成氨和氰酸酯，氰酸酯与NOx反应生成氮气和二氧化碳。

这种脱硝反应是一个非催化的瞬发式反应，其反应速度随着温度的升高而增加。

2. 特点SNCR尿素法脱硝技术不需要在烟气中加入催化剂，因此具有操作简单、投资成本低、维护费用低等优点。

该技术可以实现对NOx的高效脱除，对SOx和颗粒物的影响较小，不会产生二次污染。

SNCR尿素法脱硝技术可根据燃烧工况和NOx排放要求进行调节，具有较大的灵活性。

1. 不同类型层燃炉的特点层燃炉是一种常见的煤电厂锅炉，其特点是燃烧温度高、烟气中含有大量NOx等特点。

根据不同的炉型和工况，SNCR尿素法脱硝系统需要进行针对性的设计和调整。

2. 应用技术在层燃炉上采用SNCR尿素法脱硝系统，首先需要进行烟气分析，了解烟气中NOx的含量和分布情况，然后确定喷射尿素溶液的位置和喷射参数。

由于层燃炉烟气温度较高，一般在1200℃以上，因此需要选择适合高温环境下使用的喷射设备和尿素喷射系统。

由于层燃炉的燃烧工况可能会发生变化，因此SNCR尿素法脱硝系统需要具有一定的调节能力，能够根据燃烧工况的变化进行实时调整。

为了保证脱硝效果和系统稳定运行，需要对尿素溶液的配比、喷射位置、喷射时间等参数进行定期检查和调整。

三、存在的问题和发展趋势1. 存在的问题尽管SNCR尿素法脱硝技术在层燃炉上应用具有一定的优势，但也存在一些问题。

scr脱硝原理及工艺SCR脱硝原理及工艺。

SCR脱硝是一种常用的烟气脱硝技术，它通过在烟气中喷射氨水或尿素溶液，利用催化剂将氮氧化物（NOx）转化为氮气和水，从而达到减少大气污染的目的。

SCR脱硝技术已经在电厂、钢铁厂、水泥厂等工业领域得到广泛应用，成为减少大气污染的重要手段。

SCR脱硝的原理非常简单，它利用催化剂将氨水或尿素溶液与烟气中的氮氧化物进行催化还原反应，将NOx转化为无害的氮气和水。

催化剂通常采用钒、钨、钼等金属氧化物，具有高效催化作用。

在SCR脱硝系统中，氨水或尿素溶液首先通过喷嘴喷射到烟气中，然后与催化剂接触，发生化学反应，最终将NOx转化为氮气和水，从而达到脱硝的效果。

SCR脱硝工艺主要包括喷射系统、反应器和催化剂再生系统。

喷射系统负责将氨水或尿素溶液喷射到烟气中，要求喷射均匀、稳定，以确保与烟气中的NOx充分混合。

反应器是SCR脱硝系统的核心部件，其中装填有催化剂，烟气经过反应器时与催化剂发生化学反应。

催化剂再生系统用于对催化剂进行再生，通常采用高温空气或蒸汽进行再生，以去除催化剂表面的积灰和硫化物，恢复催化剂的活性。

SCR脱硝技术具有高效、可靠、稳定的优点，能够将烟气中的NOx去除率达到90%以上。

与传统的烟气脱硝技术相比，SCR脱硝技术具有更高的脱硝效率和更低的氨逸失率，对烟气中的其他污染物几乎没有影响。

因此，SCR脱硝技术被广泛应用于工业烟气治理领域。

在实际应用中，SCR脱硝技术需要根据不同的烟气特性和排放标准进行合理的工艺设计和操作控制。

首先，需要根据烟气中的NOx浓度和温度确定适宜的催化剂种类和喷射剂用量，以保证脱硝效果。

其次，需要对SCR脱硝系统进行合理的布局和设计，确保烟气与喷射剂、催化剂充分接触，提高脱硝效率。

最后，需要对SCR脱硝系统进行严格的操作控制和监测，确保系统稳定运行，达到排放标准要求。

总的来说，SCR脱硝技术是一种高效、可靠的烟气脱硝技术，具有广泛的应用前景。

车辆工程技术286理论研究 随着我国工业化进程加快，工业生产规模越来越大，生产技术也越来越高。

工业制造领域中，各产业对于工业生产均起到了至关重要的作用。

在传统的工业制造领域，由于在生产过程中，会产生大量的含氮气体，如NO、NO2等。

这些气体不但会对周围环境造成一定的负面影响，还会对人体造成危害。

因此，在生产过程中，需要利用脱硝技术来去除含氮有害气体。

目前应用的最广泛的脱硝技术有SCR技术（即选择性催化还原法），SNCR（选择性非催化还原法）吸附法等。

对于一些对安全性要求较高的系统，SCR技术的应用最为普遍。

本文也将重点介绍SCR技术的脱硝过程相关工艺。

1　尿素热解工艺简介 随着社会经济的快速发展以及人们的日常水平的不断提高，环境质量问题逐渐走进大众的视野。

工业生产过程会产生大量的废气，而这些废弃当中有部分其他成分是对环境有害的。

因此，在生产过程中需要利用相关技术对这些有毒有害气体进行回收，以降低对环境的影响。

工业生产制造过程中，对尾气进行排放前处理是一个非常重要的过程。

传统工业生产制造过程中会产生大量的含氮有毒气体，如果缺少对排放气体的后期处理，那么这些有毒有害气体会对大气及环境造成严重危害。

SCR脱硝技术在实际应用过程中，主要是利用了含有氨基的化合物所具有的还原性，以液态氨、氨水、尿素等主要原材料，来对废气中的化合物NO、NO2进行吸收和还原。

为了安全起见，现如今，一般的工业制造领域未选择利用尿素作为原料而不是氨水或液氨，主要在于尿素作为一种稳定的固态化合物，与液氨和氨水的脱硝能力基本相同，且化学性质稳定，易于运输储存，安全性更有保证。

2　尿素热解风制取工艺类别 在工业领域中，尿素热解风制取工艺在一些大中型企业当中得到了广泛使用，如一些排放尾气较多的生产企业：热电厂、垃圾焚烧厂、熔炉产业、冶炼企业等。

尿素热解风制取工艺的原理为：将一定配比的尿素水溶液经高温处理后，热解生成含有氨、水、二氧化碳等成分的气体，将这些气体通过SCR脱硝系统的管道进行输送，并喷射到含有有毒有害气体的烟气当中，利用具有还原性质的氨来和气体当中的含氮氧化物进行反应，最终生成氮气和水等无害气体。

科学技术创新2019.28浅谈尿素法SCR 烟气脱硝技术周锋1王大庆2（1、润电能源科学技术有限公司，河南郑州4500002、新乡中益发电有限公司，河南新乡453400）1概述随着中国大气污染物排放标准的不断趋严，超低排放国家专项行动的实施，中国的火电厂大气污染防治技术发展迅速，已处于国际领先水平，实现了燃煤电厂常规污染物排放与燃气发电基本同等清洁，为中国空气质量改善做出了巨大贡献。

其中以降低火电厂氮氧化物（NOx ）排放为目的的SCR 烟气脱硝技术是目前最成熟的脱硝技术之一，在火力发电厂得到广泛的应用。

SCR 烟气脱硝技术是NOx 生成后的控制技术，即在上游的锅炉燃烧烟气中喷入还原剂氨再利用催化剂对烟气进行脱氮处理的技术方法。

通常采用NH 3为还原剂，把烟气中的NOx 与NH 3反应生成对大气无害的N 2和H 2O ，从而实现氮氧化物的超低排放。

还原剂氨气的制作方法主要有液氨法、氨水法、尿素法等，由于液氨法制氨气系统较为简单，经济性较好，目前液氨法在电厂中应用较多。

但液氨有毒性、易爆炸，被列为重大危险品。

随着国家对电力安全生产监督管理的加强，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，加快推进尿素替代升级改造进度。

现阶段，我国已有较多企业在锅炉烟气脱硝工程中使用尿素制氨技术，这种技术在安全性和可靠性上满足生产安全形势的要求，使得尿素替代液氨的升级改造迫在眉睫。

本文主要对尿素制取还原剂氨通常的两种方法：尿素溶液热解法和水解法进行分别介绍。

2尿素热解技术介绍尿素化学名称为碳酰二胺，分子式CO(NH 2)2，纯尿素为无色、无味、无臭的针状或棱柱状结晶，易溶于水。

当加热溶液温度高于130度时，尿素会直接水解为氨和二氧化碳。

2.1热解法主要工艺流程：尿素热解工艺的主要反应如下：CO(NH 2)2→NH 3+HNCO （尿素→氨+异氰酸）HNCO+H 2O →NH 3+CO 2（异氰酸+水→氨+二氧化碳）尿素热解工艺流程主要特点：尿素溶液的质量分数为50%，常温下是过饱和溶液，实际运行中需要对尿素溶液罐进行加热，使得尿素溶质量浓度达到要求。