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燃煤电站尿素水解脱硝系统优化调整

北极星环保网来源:电站系统工 程尚达等2019/4/28 11:32:05我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:尿素水解 SCR脱硝 脱硝工艺

2尿素水解制氨系统的调整与优化

2.1尿素水解制备脱硝还原剂系统冷态调整试验

尿素水解制备脱硝还原剂系统在首次投运或经过大修后,需要进行尿素制液系统水压试验、尿素溶液/氨气输送管路气密性试验和氨气输送管道氮气置换试验,以保证尿素水解制备脱硝还原剂系统的安全稳定运行。

(1)尿素制液系统的水压试验:对整个尿素制液系统进行水压试验以检查管道系统及各连接部位的工程质量及严密性。

(2)尿素溶液/氨气输送管路气密性试验:用电厂的压缩空气进行系统内气密性试验,试验压力为1.2MPa,按要求稳压一定长的时间。查尿素溶液/氨气输送管路各连接法兰、密封面、焊缝有无泄漏的部分。

(3)氨气输送管道氮气置换试验:从氮气汇流排各接入点接入氮气,缓慢向系统持续充入氮气。

在喷氨格栅入口测量氧气的含量,当测量排出气体中氧气含量小于1%时,停止氨气输送管道的氮气置换试验。

2.2尿素水解制氨技术常见问题解决策略研究

2.2.1堵塞问题

尿素水解制备脱硝还原剂技术的堵塞性问题主要发生在尿素溶液输送管道和氨气输送管道内部。

(1)尿素溶液输送管道堵塞问题:尿素溶液输送管道堵塞是由于保温伴热措施不到位,尿素溶液温度降低引起尿素结晶析出。解决的方法是通过在尿素溶液输送管道周围增设电伴热带和蒸汽伴热带,保证尿素溶液输送管道尿素溶液不低于50℃。

(2)气氨输送管道堵塞问题:如果水解反应器出口气相带液,液滴为尿素溶液。带液气体经过阀门截流后,压力降低,液滴中的水分汽化,液滴中的尿素结晶析出会在阀门后产生堵塞问题,解决方法是在尿素水解反应器气相出口设置高效除雾器,减少气相带液。

另外,当生成物输送过程中,保温伴热措施不到位,会引起生成物发生逆反应,生成氨基甲酸铵结晶,堵塞输送管道。解决的方法是通过在氨气输送管道周围增设蒸汽伴热带,保证氨气输送管道内混合气体温度不低于110℃。

2.2.2腐蚀性问题

尿素水解过程生成的中间产物(如氨基甲酸铵等)具有腐蚀性。解决腐蚀性问题的策略方法是对水解反应器、尿素输送管道和氨混合气管道使用316L材质。

2.2.3负荷跟随性问题

当机组负荷发生变化或由于煤质变化,导致炉膛出口NOx的生成量发生变化,会引起系统对氨气需求量发生变化。为了满足氨气需求量的要求,解决策略的方法包括以下三点:

(1)控制尿素水解反应器内的液相液位高度,保证水解反应器内有足够的气相空间。气相空间充满高压的水解反应生成气体,能够起到气体储罐和缓冲罐的功效。当机组负荷发生变化,引起系统对氨气需求量发生变化时,水解反应器气相出口的调节阀首先发生动作,水解器气相空间的储气能够满足负荷变化初期对供氨量的要求。

(2)通过优化控制,当机组负荷发生变化时,通过给尿素水解器进料控制阀和加热蒸汽流量控制阀加入前馈的方式,缩短系统反应时间。

(3)尿素水解反应器设计时,应布置足够的受热面,维持反应器反应参数并保证负荷变动时有快速响应的能力。

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)

火电厂烟气SCR脱硝尿素催化水解制氨技术研究

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