尿素热解法在SCR脱硝中的应用

3.3尿素溶液给料泵

尿素溶液给料泵为离心泵，本体采用不锈钢，机械密封采用碳化硅。尿素溶液给料泵可利用循环管道将尿素溶液进行循环，使尿素溶液更好溶解混合，配置成40~60%的尿素溶液。

3.4尿素溶液储罐

系统设两座160m3尿素溶液储罐，储罐为立式平底储罐，两个罐体要求能满足全厂机组5～7d的用量，储罐采用S304SS不锈钢制造。罐体包括保温、液位计、温度压力表、排气孔、蒸汽盘管加热系统、液位和温度测定控制系统、电气控制柜、顶部和侧部人孔、吊环、法兰连接管道、出入口管道和排水管道以及手动隔离阀等。储罐露天布置，罐体加热系统将使罐内温度不低于35℃(保证溶液温度高于结晶温度10℃以上)。

3.5尿素溶液循环泵和背压阀

尿素溶液循环泵为全流量的多级离心泵，回流采用背压控制阀调节由于机组负荷变化导致的所需尿素溶液的压力变化。疏水伴热应能补偿尿素溶液在管道输送中热量的损失。装置主要部件为不锈钢。

3.6计量分配器

计量分配器能精确的计量和分配输送到热分解炉的每一个喷射装置的尿素溶液的量以及雾化用的压缩空气的压力和流量。尿素溶液和压缩空气通过计量分配器来进行分配调节，从而得到适当的气/液比以此得到最佳的反应剂。

3.7带喷射器组的热分解炉

热分解炉利用锅炉空预器提供的热风，然后通过电加热加热到约600℃，从而分解喷射到炉内的雾化尿素。热分解炉是一个反应装置，提供了比较充足的时间来保证尿素在高温下的转化。热分解炉由喷射装置、电加热装置和温度、压力等仪表组成。热分解炉设置有冷风吹扫管路系统，通常从二次风冷端取气接到热解炉，作为紧急情况下热解炉吹扫降温用。

4尿素热解法系统运行情况与处理方案

平圩二电在试运行的时候，发现在热分解炉的底部有白色的结晶状产物，因此致使得热分解炉不能正常的运行。另外尿素溶解罐溶液出口管处有白色丝带堵住管口。通过各单位各方面的检查分析后，基本得出几点原因：

(1)在整个试运行期间，一次风的流量一直处于偏低工况，没有能满足设计值的要求。

(2)在第一次试运行投入喷枪时，没有对喷枪进行增减及切换，导致单支喷枪的流量偏大，超过设计值。

(3)热解炉内部运行的流场偏离正常的设计值，导致热解炉内温度分布不均匀。

(4)溶解罐处丝带为袋装尿素外包装袋，为自动拆包机无法完全拆分包装袋，导致部分丝带进入尿素溶解罐。

结合分析的原因得出相应的处理方案：

(1)重新安装热解炉喷枪，长度增加150mm，降低尿素贴炉壁附着的可能。

(2)清除全部堵塞物，尽量确保热解炉内空气动力场分布均匀，在启动热解炉时延长加热时间2h以保证结晶物充分分解。

(3)在运行中密切关注对系统运行参数的控制，确认关键参数是否正常，基本参数为：热解炉温度、一次风量、喷枪雾化空气压力。另外确保声光报警投运正常，确认连锁保护正确投入。

(4)适当调整喷枪流量阀，降低雾化颗粒度，保证尿素溶液的雾化分解效果。

(5)针对自动拆包机，要求增加人工监控操作。

5结论和建议

尿素热解法在烟气脱硝系统中运行稳定、安全，投运效率高，平圩二电采用尿素热解法脱硝，工程实际运行指标为出口NOx含量72mg/m3、脱硝效率82%、氨逃逸率0.8~1ppm，满足技术协议中要求的出口NOx含量80mg/m3、脱硝效率80%、氨逃逸率小于3ppm的性能指标。但对于尿素热解法调节和控制的不方便以及投资和运行费用较高的问题，还需进行研究以便提出优化改进方案。

参考文献略

延伸阅读：

改进型电加热器在尿素热解制氨中的应用

电厂尿素热解和水解工艺研究

大型燃煤机组脱硝尿素水解工艺说明(含与尿素热解对比)