登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:燃煤电厂距离大城市较近,脱硝液氨储罐属于重大危险源,必须用尿素制氨替代。尿素制氨工艺有多种,从经济性、可靠性、改造灵活性多维度进行替代方案研究,最终选择最优尿素制氨工艺方案,为同类型替代改造项目提供参考。
0 引言
某电厂一期工程安装两台350 MW 亚临界一次中间再热燃煤凝汽式机组,两台机组分别于2013、2014 年进行脱硝改造,锅炉进行低氮燃烧改造,并在尾部增加SCR 脱硝系统。二期工程扩建2 × 300 MW国产抽汽供热式机组,两台机组分别于2007 年8 月及11 月投产,二期同步建设SCR 脱硝系统。目前,全厂4 台机组脱硝还原剂均采用液氨,由全厂公用的氨区集中供应。电厂液氨储存量约为113 t,远超氨的临界值,属于三级重大危险源。氨区对电厂工作人员及附近居民生命财产安全造成了重大威胁。电厂距离大城市较近,且电厂周围人口密度也较大的特点,考虑国家对液氨等危险品的管控日益严格,其运输和使用受到较多的限制,有必要消除该安全隐患,对脱硝氨区进行改造,将液氨制氨工艺改为尿素制氨工艺。
1 工艺方案研究比选
尿素( CO( NH2)2) ,是白色或浅黄色的结晶体,易溶于水,在高温( 350 ~ 650 ℃) 下可完全分解为NH3。其品质为工业或农用等级( 满足国标GB2440—2001 要求) 的合格尿素,用于产生尿素溶液,其中自由NH3 < 5 000 μg /g,缩二脲< 5 000 μg /g; 正磷酸盐( 作为PO4) < 6 μg /g,悬浮固态物< 10 μg /g。尿素制氨工艺一般可分为水解和热解两种。
1. 1 水解法
尿素水解工艺是让尿素水溶液,在蒸汽提供高温、高压或催化条件下进行水解反应,生成的气体中包含二氧化碳、水蒸汽和氨气。其化学反应式为:
NH2-CO-NH2 + H2O →2NH3 + CO2
尿素的品质应符合国家标准GB 2440—2001 合格品的技术指标要求。
尿素水解制氨的特点:
1) 可解决安全隐患问题。
尿素是一种无害的普通化学品,尿素水解所制备的还原剂氨气具有随制随用,不用储存液氨、氨水、氨气等危险介质。解决了液氨、氨水蒸发制氨等工艺在储存、运输、卸料、使用和泄漏等环节的安全隐患问题。
2) 解决了还原剂系统占地面积大的问题。
尿素溶液制备车间为普通厂房,没有危险化学品的储存及使用,各设备之间、车间内与道路之间,车间与外部车间之间无苛刻的防火间距要求,使得尿素水解制氨系统占地面积小。通过实际工程对比发现,采用尿素水解制氨系统只占采用液氨蒸发系统的1 /4 ~1 /2 面积。为老厂改造和征地成本高的电厂提供了可行的解决方案。
3) 相比尿素热解技术,水解器运行温度更为温和,反应更为完全,不用天燃气、柴油加热,在首期投资和运行成本等方面更有优势。
4) 存在腐蚀问题。操作时必须按照操作规程进行操作,温度不得高于165 ℃,否则水解器设备腐蚀严重。
5) 易堵塞管道。需要对管道进行保温和伴热( 气相和液相伴热温度不同) ,同时需要检测产品气的过热器过热度情况,否则会出现结晶堵塞管道的情况。
目前,常用的尿素水解技术主要有常规水解催化水解两种,分别简述如下:
1. 1. 1 常规水解法
常规尿素水解制氨法为尿素制备过程的逆反应,在化肥领域通过水解反应对尿素废液进行回收利用。
水解反应为强吸热反应,由两步组成:
CO( NH2)2 + H2O→NH2COONH4 - 15. 5kJ /mol
NH2COONH4→2NH3 + CO2 + 177kJ /mol
常规水解法工艺流程如图1 所示。颗粒状尿素经斗式提升机输送到尿素溶解槽,经搅拌后,配制成浓度约40% ~ 50%( w t) 的尿素溶液; 经搅拌溶解合格的尿素溶液,温度约60 ℃,利用溶解液泵打入尿素溶液槽储存,用尿素溶液泵送至水解换热器,先与水解器出来温度约200 ℃的残液换热,温度升至185 ℃左右,然后进入尿素水解器进行分解。水解器顶部出口温度约190 ℃、压力约2. 0 MPa 的氨、二氧化碳、水蒸气混合气进入到缓冲罐减压到0. 2 MPa 左右,作为电厂脱硝还原剂使用。从气氨缓冲罐出来的NH3、CO2、H2O 等气态混合物,与加热后的稀释风混合进入脱硝氨喷射系统,氨与空气的混合物温度维持在175 ℃以上。氨与空气的混合物需从尿素间输送至SCR 反应器。
水解反应器采用蒸汽盘管间接加热,操作压力为0. 6 MPa,操作温度150 ℃。该反应速度较慢,对机组负荷变化相应慢。水解器的出力通过水解反应的速度进行控制,反应速度由温度和液位进行调节,水解器温度由蒸汽的用量来控制。由于尿素水解采用低品质蒸汽,且从尿素水解器出来的低温饱和蒸汽还可以用来加热尿素溶液,故其能耗水平相对较低。
1. 1. 2 催化水解法
与常规水解工艺的主要不同是,催化水解法在尿素水解过程中添加了催化剂( 采用磷酸二氢铵作为催化剂,生成中间产物磷酸氢二铵,磷酸氢二铵再生分成氨和磷酸二氢铵) ,从而改变了水解进度,提高了水解速度。其反应机理如下:
( NH2)2CO + 催化剂+ H2O→中间产物+ CO2中间产物→2NH3 + 催化剂综合反应: ( NH2)2CO + H2O→2NH3 + CO2
反应器中装有固定量的催化剂,在反应器操作状况下催化剂呈熔融状,控制反应器在恒温、恒压下运行如温度135 ℃,压力0. 5 MPa 的状况下,可控制出口气体组分,一般的NH3浓度约为37. 5%( 尿素溶液质量浓度为50%时) 。催化剂的主要作用是通过改变了反应路径,从而大大加快反应速率,反应速度较普通水解法提高约10 倍以上,负荷响应速度达13% /min。
尿素催化水解法工艺流程图见图2。
1. 2 热解法
热解法主要工艺如下: 运输卡车把尿素粉末卸到卸料仓里面。干尿素由给料机被直接从卸料仓送入混合罐溶解。用除盐水将固体尿素溶解成40% ~55%的尿素溶液,尿素在混合罐中被搅拌器搅拌,确保尿素的完全溶解,然后通过尿素溶液循环泵输送到尿素溶液储罐; 循环泵将溶液抽出来,这个过程不断重复,以维持尿素溶液存储罐的液位。尿素溶液经由给料泵、计量与分配装置、雾化喷嘴等进入绝热分解室,稀释空气经加热后也进入分解室。雾化后的尿素液滴在绝热分解室内分解,生成的分解产物为NH3、H2O 和CO2,分解产物经由氨喷射系统的喷氨格栅( AIG) 之喷嘴喷人烟气中,与烟气混合后进入SCR催化反应器( 图3) 。
热解需要的热源主要有热风、电能、油和天然气,目前国内大多采用热风,电加热器作为辅助手段。为减少厂用电,热解所需要的热风可采用空预器出口处引出的热一次/二次风,再经电加热器加热将热风温度提升至进入热解炉所需温度( 450 ~ 650 ℃) 。此外,还可通过炉外高温换热器来加热一次风,即利用锅炉尾部烟道内抽出的热烟气在高温烟气换热器内将热风再次加热。
热解工艺的反应如下:
CO( NH2)2→NH3 + HNCO·HNCO + H2O→NH3 + CO2
尿素在温度高时不稳定,会分解成NH3和HNCO·HNCO 与水反应生成NH3和CO2。该过程产生的NH3通过AIG 注射在锅炉烟气中,与烟气中的NOx反应生成N2和H2O。
2 制氨工艺比较
水解及热解尿素制氨工艺及投资比较见表1。
3 结论
由于工程项目为改造项目,从工艺上考虑,常规水解响应速度慢,需要设置氨气储罐,风险高、占地大; 热解工艺虽然投资相对较低,但热解炉工作温度高,能耗高,对锅炉烟风系统有一定的影响,热解炉不能集中布置。比较而言,考虑本工程应尽量减少对现有厂区布置和主机设备的影响,能集中布置和管理等,催化水解是较好的选择。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
中国招标投标公共服务平台发布国电电力廊坊能源廊坊热电厂二期2×350MW“等容量替代”热电联产项目脱硫及脱硫废水零排放、烟气脱硝系统EPC公开招标项目招标公告,招标内容为国电电力廊坊热电厂二期2×350MW“等容量替代”工程脱硫及脱硫废水零排放、烟气脱硝(含尿素制氨)EPC工程。1.招标条件本招标项目
华能甘肃公司甘谷发电公司氨区重大危险源综合治理施工项目【重新招标】招标公告(招标编号:HNZB2024-09-3-080)项目所在地区:甘肃省1.招标条件本华能甘肃公司甘谷发电公司氨区重大危险源综合治理施工项目已由项目审批机关批准,项目资金为企业自筹,招标人为华能甘谷发电有限公司。本项目已具备招标条件
北极星电力网获悉,华能集团近日发布华能广东公司汕头电厂2024年氨区重大危险源综合治理项目土建及安装施工中标候选人公示,详情如下:(招标编号:HNZB2024-08-2-108)中标候选人第1名:中国电建集团河南工程有限公司,投标报价:7446223元,质量:满足招标文件要求,工期/交货期/服务期:满足招标文
华能甘肃公司甘谷发电公司氨区重大危险源综合治理施工项目招标公告(招标编号:HNZB2024-08-3-104)项目所在地区:甘肃省1.招标条件本华能甘肃公司甘谷发电公司氨区重大危险源综合治理施工项目已由项目审批机关批准,项目资金为企业自筹,招标人为华能甘谷发电有限公司。本项目已具备招标条件,现进行公开
华能广东公司汕头电厂2024年氨区重大危险源综合治理项目土建及安装施工招标公告(招标编号:HNZB2024-08-2-108)项目所在地区:广东省,汕头市1.招标条件本华能广东公司汕头电厂2024年氨区重大危险源综合治理项目土建及安装施工已由项目审批机关批准,项目资金为企业自筹,招标人为华能(广东)能源开发有
国家能源招标网发布宁夏电力六盘山电厂2×1000MW机组扩建工程脱硝系统EP公开招标中标候选人公示,浙江菲达环保科技股份有限公司预中标,报价3449万元。该项目招标内容为2台锅炉脱硝系统SCR反应器本体(不含催化剂,不含尿素制氨系统设备)、喷氨系统、稀释风系统、吹灰系统、CEMS系统及相关仪表和控制
近日,江西省生态环境厅发布江西大唐国际新余二期异地扩建工程项目环境影响报告书拟批准公示。详情如下:江西大唐国际新余二期异地扩建工程项目环境影响报告书拟批准公示根据建设项目环境影响评价审批程序的有关规定,经审查,我厅拟对江西大唐国际新余二期异地扩建工程项目环境影响报告书作出审批意见
国家能源招标网发布宁夏电力六盘山电厂2×1000MW机组扩建工程脱硝系统EP公开招标项目招标公告:1.招标条件本招标项目名称为:宁夏电力六盘山电厂2×1000MW机组扩建工程脱硝系统EP公开招标,项目招标编号为:CEZB240401301,招标人为国能宁夏六盘山能源发展有限公司,项目单位为:国能宁夏六盘山能源发
近日,国家能源集团发布宁夏电力六盘山电厂2×1000MW机组扩建工程脱硝系统EP公开招标项目招标公告。详情如下:宁夏电力六盘山电厂2×1000MW机组扩建工程脱硝系统EP公开招标项目招标公告第一章公开招标1.招标条件本招标项目名称为:宁夏电力六盘山电厂2×1000MW机组扩建工程脱硝系统EP公开招标,项目招
日前,长治热电公司液氨改尿素项目工程#2炉脱硝系统顺利通过168小时试运行,标志着液氨站这一重大危险源得以消除,具有显著安全效益和良好环保效益。长治热电公司坚持安全、绿色、环保发展理念,对脱硝氨区进行彻底改造,将液氨制氨工艺改为尿素制氨工艺。在完成项目可研及设计、报批等一系列程序之后
12月中旬以来,气温持续走低,为保障机组设备安全度冬,国能(泉州)热电有限公司迅速行动,超前部署,完善预案,扎实做好各项措施,全面打响防寒防冻“保卫战”,匠心精筑防寒防冻“保温墙”。该公示结合往年防寒防冻工作经验及今年机组运行实际情况,紧紧围绕保发电、保安全、保稳定,主动作为,利用
进入12月份以来,特许经营分公司全体干部职工,面对今冬寒潮天气来袭,提升设备健康水平,扎实做好岁末年初能源保供工作,全力冲刺四季度,确保圆满完成全年各项任务目标。特许经营分公司一方面组织项目部各专业完成近两年防寒防冻缺陷分析,针对性修订完善防寒防冻保障措施;另一方面加大生产现场、环
北极星大气网获悉,12月24日,国家能源招标网发布了山东公司费县公司脱硝液氨改尿素EPC公开招标项目招标公告。该项目施工工期约210天,工程为EPC总承包,包括液氨改尿素的设计、设备和材料采购、制造、供货、运输及储存、施工和安装、竣工、调试工作、相关政府部门的验收申报和审批许可(含特种设备使用许可)、168小时满负荷试运行、性能试验、消缺、培训、最终交付投产,原有氨站设备、设施、构筑物在尿素供氨系统设备运行考验运行半年后拆除(含剩余液氨处理),并拆后地面硬化所有工作;尿素水解制氨系统投运后,液氨供氨系统拆除前,两套系统应能够互为备用;最终性能验收试验招标
摘要:某厂#2锅炉脱硝入口NOx浓度较高,随着NOx排放标准由100mg/m3降至50mg/m3,液氨消耗量居高不下,一方面运行成本增加,另一方面,大量喷氨造成了局部液氨逃逸增加,危害了锅炉尾部空预器、低温省煤器、电除尘的安全运行。鉴于此,分析了影响液氨消耗的各种因素,并采取相应措施,从而尽可能降低各
为确保山西省、陕西省2017年超低排放任务目标的圆满完成,近日,由北京北科欧远科技有限公司、山西同煤电力环保科技有限公司、陕西煤业化工集团电力事业部(陕西长安电力有限公司)、三菱日立电力系统(中国)投资有限公司联合主办的2017环保技术交流大会在陕西省西安举行,国内众多大型燃煤发电企业、电力
近日,临汾热电发电运行部针对机组设备改造的实际情况,从提高锅炉效率,降低飞灰含碳量,脱硝NOX控制等方面入手,开展机组综合调整优化试验,在机组运行中抠效益。成立以岗、权、责为一体的试验组织机构。对调整试验的参与人员根据岗位确立其权利与责任,人员分工明确,协调有序,安全责任有落实。进
近日,临汾热电发电运行部针对机组设备改造的实际情况,从提高锅炉效率,降低飞灰含碳量,脱硝NOX控制等方面入手,开展机组综合调整优化试验,在机组运行中抠效益。成立以岗、权、责为一体的试验组织机构。对调整试验的参与人员根据岗位确立其权利与责任,人员分工明确,协调有序,安全责任有落实。进
北极星电力网获悉:皖能马鞍山公司脱硝液氨年度招标公告,详情如下:
完成12台机组脱硝改造,7台机组脱硫增容改造,8台机组电除尘改造……临近岁末,华电新疆发电有限公司用一组实实在在的数据兑现了环保承诺。随着国家环保政策的不断加码,新疆,特别是乌昌地区,被国家列为排放标准最严格的地区之一。顺应政策收紧,新疆公司于年初即按照集团统一安排,结合 国家、自治区有关大气污染治理工作,编制环保技改计划。在原有基础上,公司盘点环保项目未达标火电机组,全盘纳入“绿色”技改范围。为确保2014年环保技改项目按期完工,自2013年10月起,该公司各单位即积极开展脱硝改造准备工作,年前完成
“哪里疼,哪里打针”的封闭疗法是医学上的一种出色疗法。面对市场下行压力,大唐韩城第二发电公司积极开展“优化运行,节能创效”活动,全面推行“微管理”,在外争电量的基础上,坚持眼睛向内,“哪里有效益点,就从哪里入手”,从细微处有针对性挖潜,取得了显著成效。1至4月份,该公司实现持续盈利,资产负债率较年初下降6.64个百分点。精确定位,“找准效益突破点”。该公司坚持“日分析,周总结,月评比”制度,利用集团公司&ldq
进入四季度以来,大唐湖南分公司坚持把“价值思维和效益导向”内外于心、外化于行,夯实安全基础,强化电量营销管理,狠抓燃料成本管控,紧绷生产经营“效益弦”。1至11月,该公司实现整体扭亏,生产经营形势持续向好。狠抓安全管理,夯实生产基础。该公司不断完善安全管理常态化运行机制和工作流程,深入基层单位重点检查和督促油库区域、制氢站、环保脱硝液氨存储等重大危险源区域安全隐患整改情况,建立闭环管理和长效机制,不断提高风险防范意识和预控能力。同时,进一步深化“打非治违”、“两落实&r
日前,新疆油田100万吨碳捕集一体化示范项目入选国家发展改革委印发的《绿色低碳先进技术示范项目清单(第二批)》。据悉,新疆油田100万吨碳捕集一体化示范项目(一期)是中国石油首个百万吨级燃煤电厂碳捕集、利用与封存项目(CCUS),也是国内第二套百万吨级燃煤电厂CCUS项目。项目建成后,预计每年
5月21日,凉山盐源5个光伏项目共64万千瓦光伏项目通过四川省发改委备案,为公司建设盐源400万千瓦级清洁能源基地打下坚实基础。此次获批的64万千瓦光伏项目是四川首批算电协同项目之一,平均海拔约3600—3900米,规划用地面积约13.01平方公里,拟通过“草光互补”生态技术实现光伏阵列与牧草生长的协同
时间:2025年11月26-28日地点:上海世贸展馆(兴义路99号)主办单位:上海拓普之光会议展览服务有限公司支持单位:中国环境保护产业协会除尘专业委员会中国环境保护产业协会城市生活垃圾处理专业委员会中国职业安全健康协会工业防尘专业委员会东北大学国家工业烟气除尘工程技术中心协办单位:上海市水泥
5月20日,湖北能源董事长、党委书记张龙,总经理、党委副书记涂山峰拜访湖北联投董事长、党委书记刘俊刚,总经理、党委副书记刘光辉,并举行座谈。双方就贯彻落实国家能源战略,发挥国有企业战略支撑作用,深化项目建设和资源获取等合作进行深入交流。座谈后,双方领导共同见证合作协议签署。湖北能源
火电掺氨可降低火电碳排放、提高新能源消纳能力、推动能源系统低碳化转型,其产业化路径可以拓展至垃圾焚烧电厂的辅油枪替代、天然气锅炉燃料补充等领域,随着火电掺氨技术在更多领域的应用,将进一步促进新能源消纳,助力我国“双碳”战略目标。——氨邦科技有限公司党支部书记、总经理陈玉伟国家发改
中国电煤采购价格指数(CECI)编制办公室发布的《CECI指数分析周报》(2025年第17期)显示,CECI沿海指数中高热值煤种现货成交价格降幅较大。曹妃甸指数持续下行。进口指数中高热值煤种现货成交价降幅较大。CECI采购经理人指数连续17期处于收缩区间,除库存分指数外,供给、需求、价格、航运分指数均处
主产区煤价延续跌势,大部分煤矿生产正常;受港口跌幅收窄影响,市场情绪稍有缓和,少数煤矿拉煤车增多,库存压力减轻,价格暂稳;但部分终端及站台大户仍在压价,大部分贸易商仍持悲观谨慎态度,拉运活跃度不高。近期港口市场有少量采购需求,港口价格跌幅放缓;但港口库存仍在高位,下游需求疲软,纷
在全球碳中和浪潮与能源结构转型的双重驱动下,生物质能产业正迎来前所未有的发展机遇。作为唯一可转化为气、液、固三种形态的可再生能源,生物质能凭借其资源丰富、低碳循环的特性,成为我国实现“双碳”目标的重要抓手。近期,多项国家政策密集出台,为行业注入强劲动能:2024年6月,《煤电低碳化改
美国公用事业厂商佐治亚州电力公司(GeorgiaPower)已经开始在佐治亚州建设一个装机容量为765MW的电池储能系统。2024年12月,佐治亚州公共服务委员会(PSC)一致投票通过了佐治亚州电力公司部署电池储能项目组合计划。当时,这些电池储能项目计划部署总装机规模为500MW。根据该公司最近发布的公告,McG
近日,国家电投集团能研院与内蒙古公司电力分公司联合开展牛粪生物质5%—15%比例共磨掺烧试验,通过控制优化制粉系统关键运行参数,实现了国内首例风扇磨共磨10%比例掺烧牛粪生物质的关键性技术突破。该技术成果依托能研院锅炉技术中心科研团队多年研究的共磨掺烧技术,基于国家电投集团B类课题研究《
5月9日,安徽钱营孜发电有限公司两台机组脱硝超净排放改造EPC总承包项目中标候选人公示。第一中标候选人:中瑞工程设计院有限公司,投标报价:12080000元;第二中标候选人:北京哈泰克工程技术有限公司、世纪华扬环境工程有限公司,投标报价:11970000元;第三中标候选人:武汉立为工程技术有限公司,
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!