300MW机组SCR法还原剂制备方法比较

3.设备配置对比

整个脱硝系统可以分为还原剂制备区和SCR反应区，不同的还原剂制备系统对应的反应区设备也不相同，下面从这两个区域分别进行对比。

3.1、制备区设备对比

液氨、尿素热解、尿素水解和炉内直喷系统制备区设备见表3-1。液氨方案设备较多，且液氨储罐为压力容器，需要专业的设计和制造资质。液氨方案由于存在氨气泄露的安全隐患，需要完善的冷却水系统、消防水水喷淋稀释系统。尿素方案储备区设备相对较少，与液氨方案比较，安全隐患少。主要的问题是解决尿素溶解过程结晶问题，还有国内尿素商品基本为袋装，拆装溶解手段较为原始，长时间操作对人身体健康有轻微影响[3、4]。

4.运行成本对比

考虑火力发电厂机组配置一般为两台为一个建设单元，故能耗和运行成本以两台机组计算。

4.1能耗对比表

300MW机组还原剂耗量、电耗、水耗、蒸汽耗量、热风耗量、仪用气和占地面积见表4-1。尿素热解方案电耗最高，液氨和炉内直喷方案电耗较少。水耗为液氨最多，但是如果没有泄露事件发生，这些水耗也是没有的。热风和仪用气均接自主厂机组，对于改造项目若前期没有足够余量，需要对原有设备进行改造，改造一次投入建设费用不在比较范围。

表4-1300MW机组能耗对比表

4.2运行成本对比表

300MW机组运行费用见表4-1，表格中数据按两台机组，年运行小时数为4000h。

表4-2300MW机组运行成本对比表

5.结论

液氨作为还原剂具有投资少，运行费用较低的优点，但液氨属于危险化学品，液氨的储存和制备系统在安全、消防和环保方面要求严格，且占地面积大，安全管理费用较高。

尿素热解方案占地面积小，但初投资费用较高，还原剂能耗大，电加热器能耗高，运费维护费用比较高。

尿素催化水解法方案利用电厂低品质蒸汽作为热源，大幅降低运行成本，单位能耗成本仅为热解方案的14%；由于水解取消了高温电加热设备，避免了设备超温隐患，提高了烟气脱硝系统整体可靠性；与液氨法相比，安全和消防风险大大降低；设备布置灵活及运行灵活性高。占地面积偏大，初投资费用较高。

尿素炉内直喷方案，在尿素热解法的基础上，取消了原有的热解炉、电加热器、热风系统和喷氨格栅，消除了尿素结晶而导致的热解炉和喷氨格栅堵塞的问题，系统简单易控制，且运行维护费用较低；当尿素溶液在烟道中雾化效果不好或者备用喷枪存在漏流现象，造成尿素溶液直接滴落在喷枪附近的低温过热器金属受热面上，造成低温过热器受热面腐蚀。目前运行业绩少。

综上，目前还原剂制备方案最大的缺陷为：液氨法中液氨储罐为重大安全隐患，如存在操作和检修维护不当，会出现较大的安全事故；尿素热解方案最大缺点为电耗，这与整个电厂运行降低厂用电率的理念不匹配；尿素水解最大难题为尿素水解速度是否能与机组负荷变化匹配，另外就是水解后的混合气体为氨气、水蒸气和二氧化碳的混合气体，保温不当会存在重新析出的反应，致使供氨管道突然失气；尿素直喷最大的难题在于雾化喷嘴和喷枪布置合理性问题，目前针对此技术国内公司掌握技术还不够成熟。针对于目前电力行业大规模液氨改尿素的工程中，看清各技术先天的短板，考虑自身企业特点、运行水平，选择可以解决或抑制先天短板的方案，一病一治灵活解决各自问题。

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