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国产首套尿素水解装置在大型火电厂的工业应用及技术优化

北极星环保网来源:中国电力 惠润堂等2019/8/7 10:01:09我要投稿

4.3尿素卸料及储存优化设计

进口尿素水解设备中的尿素卸料及储存系统设有尿素筒仓以及斗提上料系统,但根据调研反馈信息,该系统较为复杂且故障率较高,尿素颗粒在筒仓中容易受潮板结,无法下料。在国外采购的尿素主要为散装颗粒,颗粒表面裹附了一层防水膜,因此不易发生尿素颗粒受潮板结问题,一般可通过槽罐车将尿素颗粒运送至电厂,再经过气力输送至尿素储仓。但国内无散装颗粒尿素,仅为袋装尿素,同时尿素颗粒表面未附防水膜,因而国内采用尿素筒仓以及斗提上料系统存在较多的隐患。

对工程中涉及的尿素筒仓和斗提上料装置进行了优化设计,采用了符合国情的袋装尿素仓储方式和地下式尿素溶解设计,同时加大了尿素溶液的储存时间。实践证明,采用该项优化设计后,系统简单,运行可靠性提高。

随着劳动力成本的增加以及运行自动化程度的加强,后续将对尿素上料系统增加自动拆包机等改进措施,以进一步优化该系统。5水解和热解工艺经济性比较以国电东胜热电厂烟气脱硝工艺为例,对尿素水解和热解工艺的投资成本及运行成本进行比较,结果如表4所示。

表4尿素热解和水解投资及运行费用

QQ截图20190807095612.jpg

从表4可知,尿素水解法投资较尿素热解法高,但比较节能,运行费用较低。以厂用电价0.35元/(kW·h)计,与尿素热解法相比,采用国产尿素水解装置投资差额回收期约为2.6年,采用进口尿素水解装置投资差额回收期约为6.7年。综合比较,采用国产尿素水解装置具有较大的技术经济优势。

6、调试及运行

6.1调试过程

国电东胜热电厂尿素水解系统整套启动、优化和168h连续试运行,是在分部调试完成的基础上进行的,2012年12月20日向SCR脱硝区首次喷氨成功,脱硝系统热态试运开始,2012年12月20日至2012年12月26日系统完成168h连续试运,期间尿素水解系统进行的主要调试工作包括:①尿素水解器液位和压力、蒸汽出口压力的自动调节;②性能保证值优化调节,即跟随机组负荷及SCR区需氨量的变化,尿素水解器及时制备SCR区所需的氨气量。调试期间产氨量随温度变化关系如图2所示。

QQ截图20190807095604.jpg

图2尿素水解器产氨量随温度变化的关系

由图2可见,在控制合适的反应温度下,尿素水解器能够达到设计要求的232kg/h的产氨量要求。

6.2运行情况

国电东胜热电厂尿素水解系统和整套SCR脱硝系统启动试运行期间的检验项目全部验收合格,至2012年12月26日6:00,168h连续试运行结束时止,全面达到调试大纲规定的技术、安全、质量等指标要求,尿素水解满足SCR脱硝系统出力要求。图3与图4为随机调取的脱硝系统24h运行数据(标准状态)。

QQ截图20190807095552.jpg

图3国电东胜热电厂2号机组A侧SCR脱硝效果

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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