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尿素热解法在SCR脱硝中的应用

北极星环保网来源:《大科技》作者:钱泾东2017/8/18 9:03:19我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:尿素热解 SCR脱硝 脱硝工艺

北极星环保网讯:平圩第二发电有限责任公司(以下简称平圩二电)现装机容量1280MW,为2×640MW超临界国产燃煤发电机组。其配套锅炉系哈尔滨锅炉厂设计制造的超临界压力煤粉炉。为满足《火电厂大气污染物排放标准》中要求的100mg/m3的氮氧化物排放标准,平圩二电进行了脱硝改造,脱硝工艺采用选择性催化还原法即SCR法。

平圩电厂2台机组的SCR系统入口NOx浓度为400mg/Nm3,要求保证在锅炉最大工况(BMCR)、燃用设计煤种、处理100%烟气量的条件下,脱硝效率不小于80%。

1SCR法烟气脱硝工艺中还原剂的选择方案

SCR法烟气脱硝工艺中常用的还原剂主要有液氨、氨水和尿素。由于考虑到场地、安全、交通运输等多个方面,平圩二电选择了尿素做为本次烟气脱硝改造的还原剂。以下为三种还原剂的比较,见表1。

尿素热解

2尿素热解法的系统原理简介

尿素是白色或浅黄色的结晶体,易溶于水,在高温下(350~650℃)可完全分解为NH3。尿素的密度为1355kg/m3,尿素颗粒容重是780kg/m3,堆积角度为31°(静)。

整个尿素热解法系统包括尿素储仓(如条件不允许可取消)、斗式电动提升机、尿素溶解罐(配有加热和搅拌功能)、尿素溶液泵、尿素溶液储罐、尿素溶液循环泵、计量分配器、背压阀组、热分解炉等。

尿素粉末通过汽车运输,气力输送至储存仓,由储存仓下料经过给料机输送到尿素溶解罐内,用除盐水将尿素溶解成质量浓度为40~60%的尿素溶液。溶解罐内装有蒸汽加热盘管以确保溶解罐内尿素不结晶,达到一定浓度的尿素溶液通过输送泵输送至尿素溶液储罐。

储罐中的尿素溶液通过尿素溶液循环泵、计量分配器、雾化喷嘴等后喷射进入热解炉内进行分解。在热解炉中,采用经过电加热器加热到约350~650℃的锅炉热一次风,将尿素溶液热解生成氨气、水和二氧化碳,之后与稀释空气均匀混合后注入SCR系统。见图1的系统原理图。

3尿素热解法的主要设备简介

3.1尿素储仓

尿素储仓为锥形底立式,有效容积满足全厂机组的一天用量要求,本体为碳钢制造,内衬有304SS不锈钢,下部的锥体倾角不小于60°,筒仓配备风机、除湿装置、电加热等热风流化装置和仓壁振打装置。储仓的顶部配有布袋除尘器,底部配有气化板,气源采用厂区经除油、除湿、除尘的杂用空气进行流化。平常采用尿素槽罐车运输尿素的方式,气力输送至筒仓内,袋状尿素作为备用放置于尿素车间内,通过自动破袋机拆包后,经垂直斗式电动提升机卸入尿素储仓。

3.2尿素溶解罐

尿素热解

设置一座62m3尿素溶解罐,尿素溶解罐为立式平底储罐,螺旋给料机将尿素输送至溶解罐内,尿素溶解罐有效容积能满足全厂机组使用一天的用量。尿素溶解罐设有尿素颗粒入口、除盐水入口、加热蒸汽入口、回流入口、溶液出口、溢流口、排污口、搅拌器和人孔门,同时还设有液位计等仪表接口、罐内蒸汽盘管加热器、罐顶排风机、梯子等。容器材料采用304不锈钢。

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)

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