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尿素水解技术在大型电站煤粉锅炉烟气脱硝系统中的应用

北极星环保网来源:锅炉制造 曲道志2019/4/18 9:40:06我要投稿

北极星环保网讯:随着国家新的环保政策的实施,对大型火电机组的烟气净化装置要求更加的严格,其中对NOx污染物的排放提出近零排放的要求。脱硝过程中使用的还原剂氨气,其在工业生产中主要有热解和水解制氨工艺技术。其中尿素水解技术由于具备很多优点,已经得到了更加多的关注,其主要的优点是工艺流程简单、运行简单可靠,基础投资适中,本文扼要说明了尿素水解系统的组成、工艺特点,同时介绍了与尿素热解工艺的对比分析情况。

1尿素水解技术在SCR脱硝系统中应用

1.1Selected catalytic reduction(SCR)脱硝技术原理

SCR脱硝技术其反应原理是烟气中NOx在脱硝反应器中与还原剂在催化单元活性物质作用下发生催化反应,,反应化学方程式如下:

QQ截图20190418092909.jpg

催化反有固定的温度区间,只有在合理的温度区间,催化效率才会最高,而这个催化活性区间为300~420℃,温度过高或过低都会损坏催化剂的活性。

1.2尿素水解制氨系统描述

在溶解装置中尿素和凝结水在加热盘管加热下,制成40~60%浓度的尿素溶液,通过输送泵将溶液从溶解罐输送道溶液储藏装置,再通过供液泵和计量系统控制进入水解反应器的溶液,在水解反应器中进行尿素水解反应,其热量主要来自加热盘管,产品气在混合装置被热一次风稀释成浓度小于5%的混合气体,并由喷氨格栅装置喷入脱硝反应器。紧急排放的氨气经水的吸收经由废水泵送至电厂水处理中心中和处理。具体工艺流程见图1。

QQ截图20190418092855.jpg

图1尿素水解制氨工艺系统图

1.3尿素水解制氨系统设备组成尿素水解制氨系统主要有以下设备:溶解装置、储藏装置、输送装置、水解反应装置、废水输送装置、废水收纳装置等。尿素制氨系统中主要大型设备有尿素溶液储罐和水解反应器。

尿素溶液储罐一般采用两个,满足24小时的尿素溶液消耗,溶解罐本体材质为304L不锈钢圆形容器,并设有人孔、爬梯、相应接口管等,有效容积选择时一般采用满足机组7天最大用氨量来计算,为了保证溶液储罐安全运行,在其上部还需设置各种保障阀门用于保护和调节,同时为了监控安全运行,装有温度计、压力表、液位计和相应的变送器等用于监测设备。储罐包括加热系统并具有防尿素腐蚀功能,并能保持适当的温度以避免结晶(20~25℃)。

水解反应器系统是整个系统的重要组成,尿素溶液通过给料泵送至水解反应器中进行催化反应,化学反应方程式如下:

QQ截图20190418092902.jpg

延伸阅读:

大型燃煤机组脱硝尿素水解工艺说明(含与尿素热解对比)

烟气脱硝用尿素水解的计算与中试

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