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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

北极星环保网讯:尿素水解装置是尿素水解制备脱硝还原剂的重要装置,目前尿素水解制备脱硝还原剂技术在国内尚处于起步阶段。从尿素水解反应机理出发,对水解装置运行特性进行了控制策略研究,制定了最经济的给料浓度和水解装置的最佳运行方式。

以国电集团延吉热电厂2×210MW燃煤机组烟气脱硝工程为例,对其烟气脱硝系统进行优化调整。通过优化调整后,在烟气脱硝系统反应器出口建立了均匀、稳定的NOx分布,最大限度的控制脱硝副反应化学物质生成,在保证高效脱硝效率的同时,降低烟气脱硝系统氨气的逃逸率。

目前,国内燃煤发电企业正按照国家《“十二五”节能减排规划》,同时参考《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》的要求,对锅炉排放的烟气进行脱硝处理,以减少氮氧化物排放。

煤粉锅炉降低氮氧化物排放,普遍采用选择性催化还原法(SCR)脱硝工艺,根据还原剂的存储、制备方式不同,SCR脱硝工艺可分为:液氨法、氨水法、尿素法等。在液氨、氨水、尿素中进行还原剂选择,国内一般都从安全角度考虑。

目前国内防范液氨事故的技术越来越细,相应的安全防范措施成本越来越高,并且国内城市周边热电厂获得液氨使用许可证越来越困难,现在尿素水解/热解制备氨气正越来越多地作为脱硝还原剂使用,特别是最近两年,尿素水解制备脱硝还原剂的技术正逐渐成为脱硝还原剂制备的主流工艺。

其中,本文研究的国电集团龙华延吉热电厂的脱硝工艺就采用了尿素水解制备还原剂的方法。

1尿素水解制备脱硝还原剂的反应机理及工艺过程

1.1尿素水解制备脱硝还原剂的反应机理

尿素的水解反应为尿素在高温下与水反应生成NH3和CO2的过程,其反应可以认为由两步组成:

QQ截图20190428104931.jpg

第一步化学反应为水与尿素生成氨基甲酸胺盐(NH2COONH4),此化学反应属于微放热反应,反应过程比较缓慢。

QQ截图20190428104901.jpg

1.2尿素水解工艺过程

尿素颗粒由斗提机送入溶解罐,在溶解罐内与除盐水配制成一定浓度的尿素溶液。配制好的一定浓度的尿素溶液,经过尿素溶液输送泵送至溶液储罐中备用。溶液储罐中的尿素溶液再经尿素溶液循环泵送入水解反应装置中。

水解反应器中的尿素溶液通过吸热产生的水解产物,经稀释风混合器混入热空气后送入锅炉尾部烟道参与脱硝反应。

QQ截图20190428104937.jpg

图1国电龙华延吉热电厂尿素水解装置

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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