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燃煤机组脱硝还原剂选用液氨和尿素的安全经济探讨

北极星大气网  来源:除灰脱硫脱硝技术联盟  作者:蒋镇海  2016/12/20 9:42:07  我要投稿  
所属频道: 大气治理  关键词:脱硝 烟气脱硝 燃煤机组

北极星大气网讯:0前言

2012年实施的《火电厂大气污染物排放标准》要求新建燃煤机组排口NO2必须小于100mg/Nm3,这就要求新建燃煤机组必须安装高效脱硝系统,而脱硝系统的安全经济性就影响到机组的安全经济性。为保证脱硝系统的安全经济运行和达标排放,提高脱硝系统的安全性,降低脱硝运行成本,脱硝还原剂的选择就显得尤为关键。

1脱硝系统概况

徐州中能自备电厂新建一台350MW超临界抽凝燃煤发电机组,锅炉安装低NOx燃烧装置,同时,按照国家环保政策,同步安装选择性催化还原烟气脱硝装置(即SCR),选用蜂窝式催化剂,催化剂层数为2+1,以保证氮氧化物达标排放。脱硝装置入口设计NOx为300mg/Nm3,设计脱硝效率为80%,氨逃逸率小于3ppm。

1.1液氨的基本特性

1)氨为无色气体,有刺激性恶臭味。

2)氨气与空气会形成爆炸性混合物,在浓度为16%~25%时,遇明火会产生爆炸。

3)氨是有毒物质,为GB12268规定的危险品,会导致人急、慢性中毒,严重时可致人死亡。储存量超10t,则属于重大危险源,被纳入国家安全监察机构重点监控范围。

4)液氨的运输与储存有严格的标准规定,这使得液氨的运输费用很高。液氨储罐与周围的道路、厂房、建筑等的防火间距不允许少于15m。

1.2尿素的基本特性

尿素是白色或浅黄色的结晶体,易溶于水,在高温(350~650℃)下可完全分解为NH3。因尿素在运输、储存中无需安全及危险性的考虑。

1.3工艺比较

1)液氨法:液氨由槽车运送到液氨贮槽,液氨贮槽输出的液氨在氨气蒸发器内经40℃左右的温水蒸发为氨气,并将氨气加热至常温后,送到氨气缓冲槽备用。缓冲槽的氨气经调压阀减压后,送入氨气/空气混合器中,与来自稀释风机的空气充分混合后,通过喷氨格栅(AIG)之喷嘴喷人烟气中,与烟气混合后进入SCR催化反应器。主要反应式如下:

NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

液氨的储存与供应系统图如下:

2)尿素法:干尿素直接从贮仓送入混合罐,尿素在混合罐中加水搅拌,确保尿素的完全溶解,然后用循环泵将溶液抽出来,这个过程不断重复,以维持尿素溶液存储罐的液位。把尿素溶液送入热交换器吸收热量,在水解槽中,尿素溶液首先通过蒸汽预热器加热到反应温度,然后尿素溶液与水反应成氨和二氧化碳。反应式如下:

尿素的储存与供应系统图如下:

延伸阅读:

燃煤电厂SCR烟气脱硝改造工程关键技术

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