尿素热解制氨系统方案

1主要设计原则及技术要求

3.1 主要设计原则

1)脱硝工艺采用 SCR法。

2)本方案脱硝系统运行的锅炉负荷 (MCR) 设计条件下限为 ~60% (即60~100% BMCR)。

3)采用尿素SCR工艺的烟气脱硝技术，若锅炉已有低NOx燃烧技术(LNB)，烟气脱硝技术应与之配合使用；

4)吸收剂采用尿素。使用50%尿素水溶液（wt%）作为SCR烟气脱硝系统的还原剂；按氨流量要求每台炉167kg/hr来设计；

5)脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间。

6)脱硝设备年利用小时暂按6000小时考虑，年运行时间暂按 8000小时考虑。

7)脱硝系统整套装置的可用率在正式移交后的一年中大于98%

8)装置服务寿命为30年。

3.2 主要技术要求

1)本工程采用尿素热解法制备脱硝还原剂，全厂2台锅炉共用一个还原剂储存与供应系统。

2)尿素热解制氨工艺和设备具有可靠的质量和先进的技术，能够保证高可用率和低物耗，完全符合环境保护要求，便于运行维护。

3)所有的设备和材料应是新的和优质的。

4)机械部件及其组件或局部组件应有良好的互换性。

5)确保人员和设备安全。

6)观察、监视、维护简单。

7)运行人员数量少。

8)在设计上要留有足够的通道，包括施工、检修所需要的吊装与运输通道及消防应急通道。

3.3规范、规程和标准

参考和规章要求 - 中国工作根据适合中国法规的设备

GB8978－1996《污水综合排放标准》

GB13223－2003《火电厂大气污染物排放标准》

DB11/139-2002《北京市锅炉污染物综合排放标准》

GBZ2－2002《作业环境空气中有害物职业接触标准》

DL5033－1996《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》

GB50187－93《工业企业总平面设计规范》

DL5028－93《电力工程制图标准》

SDGJ34－83《电力勘测设计制图统一规定：综合部分（试行）》

DL/T5032－94《火力发电厂总图运输设计技术规程》

DL5000－2000《火力发电厂设计技术规程》

DL/T5121－2000《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》

YB9070－92《压力容器技术管理规定》

GBl50－98 《钢制压力容器》

GB50260－96 《电力设施抗震设计规范》

DL5022－93 《火力发电厂土建结构设计技术规定》

GB4272-92 《设备及管道保温技术通则》

DL/T630－2001 《火力发电厂保温材料技术条件》

DL/T5072－1997 《火力发电厂保温油漆设计规程》

GB12348－90 《工业企业厂界噪声标准》

GBJ87－85 《工业企业噪声控制设计规范》

DL/T5054－96 《火力发电厂汽水管道设计技术规定》

SDGJ6－90 《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》

GBJ16－1987（2002）《建筑设计防火规范》

GB50160－92（1999）《石油化工企业设计防火规范》

GB50229－1996 《火力发电厂与变电所设计防火规范》

GB50116－98 《火灾自动报警系统设计规范》

DL/T5041－95 《火力发电厂厂内通信设计技术规定》

GBJ42－81 《工业企业通讯技术规定》

NDGJ16－89 《火力发电厂热工自动化设计技术规定》

DL/T657－98 《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》

DL/T658－98 《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程》

DL/T659－98 《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》

NDGJ92－89 《火力发电厂热工自动化内容深度规定》

DL/T5175－2003 《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》

DL/T5182－2004 《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定》

GA/T75－94 《安全防范工程程序与要求》

GB14285－93 《继电保护和安全自动装置技术规程》

GB50062－92 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》

DL/T 5153－2002 《火力发电厂厂用电设计技术规定》

DLGJ56－95 《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》

GB9089.4－92 《户外严酷条件下电气装置装置要求》

GB7450－87 《电子设备雷击保护导则》

GB50057－94 《建筑物防雷设计规范》

GB12158－90 《防止静电事故通用导则》

GB50052－95 《供配电系统设计规范》

GB50054－95 《低压配电设计规范》

GB50055－93 《通用用电设备配电设计规范》

GB50056－93 《电热设备电力装置设计规范》

GB50058－92 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》

DL/T620－1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》

GB50217－94 《电力工程电缆设计规范》

DLGJ154－2000 《电缆防火措施设计和施工验收标准》

GB12666.5-90 《耐火试验（耐高温电缆）》

DL/T621－97 《交流电气装置的接地》

CECS31：91 《钢制电缆桥架工程设计规范》

DLGJ158－2001 《火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定》

GB50017－2003 《钢结构设计规范》

GBJ135－90 《高耸结构设计规范》

GB50003－2001 《砌体结构设计规范》

GB50040－96 《动力机器基础设计规范》

JGJ107－96 《钢筋机械连接通用技术规程》

GB/T11263－1998 《热轧H型钢和部分T型钢》

YB3301－92 《焊接H型钢》

YB4001－91 《压焊钢格栅板》

NDGJ5－88 《火力发电厂水工设计技术规定》

GBJ14－87 1997版《室外排水设计规范》

GBJ13－86 1997版《室外给水设计规范》

GBJ69－84 《给水排水工程结构设计规范》

DLGJ24－91 《火力发电厂生活、消防给水和排水设计技术规定》

2工艺系统说明

脱硝用还原剂主要有液氨、氨水和尿素。由于液氨是危化品，随着国家对安全的日益重视，逐渐出台一系列相关的限制措施，使得电厂用液氨时在审批、工期、占地等诸多方面受到越来越多的制约，氨水也因为其运行成本居高而受到应用的局限。作为无危险的制氨原料，尿素(Urea)具有与液氨相同的脱硝性能，是绿色肥料，完全没有危险和法规限制，可以方便的被运输、储存和使用。

4.1热解工艺系统流程

尿素热解工艺利用尿素溶液热解工艺为SCR系统提供反应剂，该工艺可用于控制燃煤电厂锅炉、垃圾焚烧锅炉、熔炉、焚烧炉或者加热器所产生的NOx的排放以满足排放要求。尿素热解工艺将尿素分解为氨并通过SCR系统中氨喷射格栅提供脱硝系统所需的还原剂。

4.2热解系统

从锅炉空预器处引出约1%总风量的一次或二次空气(约300℃)，通过一个高温风机（如需）输送，再利用电加热器将空气温度再次提升并达到进入热解室的温度（约350～650℃）。随后将尿素溶液喷入在温度窗内具有适当停留时间的热解室，以确保尿素溶液完全转化为SCR还原剂。最后将含有SCR还原剂氨(NH3)的气流导入AIG。整个过程需要监测压力、流量及温度以满足AIG/SCR的设计要求，保证尿素热解系统的正常运行。

尿素热解工艺的主要反应如下：

CO(NH2)2→NH3 + HNCO

尿素→氨 + 异氰酸

HNCO + H2O →NH3 + CO2

异氰酸 + 水→氨 + 二氧化碳

尿素在温度高时不稳定，会分解成NH3（氨）和 HNCO（异氰酸），HNCO再与水反应生成NH3和CO2。该过程产生的反应剂NH3通过AIG注射在锅炉烟气中，与烟气中的氮氧化物NOx反应，生成对环境无害的N2(氮气)和H20(水)。

主要反应描述如下：

4NO + 4NH3 + O2→4N2 + 6H2O

NO + NO2 + 2NH3→2N2 + 3H2O (主要反应)

氮氧化物 + 氨 + 氧→氮 + 水

4NO + 4HNCO + O2→ 4N2 + 4CO2 + 2H2O (可能反应)

氮氧化物 + 异氰酸 + 氧→氮 + 二氧化碳 + 水

热解系统包括尿素制备系统、尿素溶液储罐、输送装置、计量分配装置、背压控制阀、

热解室、高温风机、电加热器及控制装置等。

尿素颗粒由斗提输送到溶解罐里，用去离子水将干尿素溶解成约50%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐；尿素溶液经由输送装置、计量分配装置进入热解室内，与经由高温风机（如需）、电加热器输送过来的高温空气混合热解，生成NH3、H2O和CO2，分解产物与稀释空气混合均匀并喷入脱硝系统。

热解系统采用约50%的尿素溶液作为还原反应剂。50%的尿素溶液将保存在不锈钢或玻璃钢(FRP)储存罐中，容量约为5天（或电厂要求天数）的尿素用量（当环境温度过低时，罐体需要加热和保温）。带泵的循环装置将反应剂提供给每个单元的计量装置，计量后的反应剂被输送至一系列经过专门设计并安装在热解室入口处的喷嘴。计量装置可根据系统的需要自动控制喷入热解室的尿素量。系统还包括备用的高温风机及挡板以保证进入AIG的氨的流量和压力。

4.3系统主要设备

尿素热解制氨系统主要包括高流量循环装置、背压控制阀、尿素储仓、给料机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、计量和分配装置(MDM)、绝热分解室(DC)、稀释风电加热系统(EH)及控制系统等。整套系统考虑夏天防晒，冬天防冻措施。

尿素储存于储间，由斗提输送到溶解罐里，用除盐水将固体尿素溶解成50%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐；

尿素溶液经由供液泵、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进入脱硝烟道。

(1)尿素储间

设置1只尿素料斗，尿素筒仓为碳钢制造。

尿素卸车应考虑三种卸车方法。袋装尿素人工卸车、散装颗粒尿素利用卡车压缩机自动卸车和尿素溶液利用罐车自带压缩机卸车。

(2)尿素溶解罐

设置一只尿素溶解罐，体积为全厂12~24小时储量。在溶解罐中，用除盐水或冷凝水制成50%的尿素溶液。当尿素溶液温度过低时，蒸汽加热系统启动使溶液的温度保持在合理的温度，防止特定浓度下的尿素结晶。溶解罐除设有水流量和温度控制系统外，还采用输送泵系统将化学剂从储罐底部向侧部进行循环，使化学剂更好的混合。

溶解罐由304不锈钢制造，内衬防腐材料，罐体保温。容器为中凹底部、圆锥型底的立式304SS容器，容器用支脚支撑。罐体内配置全套的人孔、尿素或尿素溶液入口、尿素溶液出口、通风孔、搅拌器口、液位表、温度表口和排放口等。

尿素溶解设备宜布置在室内。

(3)尿素溶液给料泵

尿素溶液泵为不锈钢本体碳化硅机械密封的离心泵，两台泵一运一备，并列布置。此外，溶液泵还利用溶解罐所配置的循环管道将尿素溶液进行循环，以获得更好混合。

(4)尿素溶液储罐

尿素溶液经由两台尿素溶液给料泵进入尿素溶液储罐，每台泵的容量为1小时内可将溶解罐内的溶液完全输送到尿素溶液储罐。

设置两只尿素溶液储罐, 容积满足3~5天的系统用量（50%尿素溶液）要求。储罐由玻璃钢(FRP)制造（也可采用304型不锈钢），并内涂乙烯树脂涂层。储罐为立式平底结构，装有液面、温度显示仪，装有人孔、梯子及通风孔等。

尿素溶液储罐的开口应有人孔、尿素溶液进出口、通风孔、液位表、温度表口和排放口。尿素溶液储罐应设有梯子、平台、栏杆和液面计支架。

尿素溶液储存设备可布置在室外。设备间距应满足施工、操作和维护的要求，各设备间的连接管道应保温。

(5)高流量循环装置(HFD)

尿素溶液供料系统由一套高流量和循环装置组成，该装置为两台机组供应尿素溶液，布置在尿素溶液储罐附近。每套流量传输装置包括2台全流量的多级SS离心泵，一用一备，内嵌过滤器、用于远程控制和监测循环系统的压力、温度、流量等仪表。

(6)背压控制阀(PCV)

背压控制回路用于调节供料泵为计量装置供应尿素所需的稳定流量和压力，背压控制阀设置一套。

(7)计量分配装置(MDM)

每台热解室配备一套计量分配装置。计量分配装置能够精确测量并独立控制输送到每个喷射器的尿素溶液。计量分配装置布置在热解室附近，计量装置用于控制通向分配装置的尿素流量的供给。该装置将响应电厂DCS提供的反应剂需求信号。分配模块通过独立化学剂流量控制和区域压力控制阀门来控制通往多个喷射器的尿素和雾化空气的喷射速率。

(8)绝热分解室(DC)

尿素溶液采用绝热分解室分解，相关设备包括：绝热分解室、尿素喷射器等。绝热分解室布置在SCR附近。经过计量和分配装置的尿素溶液由喷射器喷入绝热分解室，绝热分解室设置1台。经过加热器的高温热风作为分解室的热源，室内温度控制在350～650℃。

(9)稀释风电加热系统(EH)

为了节约能源，降低系统的运行费用，热解系统将直接采用锅炉的一次风/二次风作为尿素热解反应的稀释风来源。由于稀释空气量仅为一次风/二次风量的1%左右，对锅炉影响微乎其微。锅炉的一/二次风温度一般为300℃左右，可大幅度减少热解系统的能耗。锅炉

的一次风/二次风由高温风机加压送至电加热器进行温度提升，达到热解室的设计温度，并由加热器控制装置维持适当的尿素分解反应温度。电加热器建议垂直高位置布置，缩短其出口和DC入口之间的距离。

5主要设计参数

5.1工艺设计参数表

工艺设计参数表— 1×125MW (单套热解系统参数）

5.3 控制系统I/O 表

1.被控对象的I/O（输入/输出）设置要求

华能北京热电有限责任公司1-4 号炉尿素热解制氨系统总承包工程初步设计说明书

TX008AC 华能北京热电有限责任公司 1－4号炉尿素热解制氨系统总承包工程 初步设计说明书 检索号：TX008AC－A 北京国电龙源环保工程有限公司 二○○七年一月

总工程师：赵禹 设计总工程师：吴敌 校核：沈滨马汉军 刘科伟徐明磊编写：吴敌马学东 王利左艳峰 王禹 北京国电龙源环保工程有限公司工程设计证书建设部甲级第0175号工程咨询资格证书国家计委工咨甲第9707007号

目录 第1章总则 (1) 1.1 前言 (1) 1.2 工程概述 (1) 1.3 节能、节水、节约用地 (7) 1.4 安全保护及工业卫生 (8) 1.5 设计定员 (9) 1.6 主要技术经技指标 (9) 第2章工艺部分 (11) 2.1 工艺说明 (11) 2.2 工艺系统及主要设备选择 (13) 2.3 系统运行方式 (16) 2.4 设备布置 (17) 2.5 辅助设施 (17) 2.6 检修与起吊设施 (17) 2.7 保温、油漆、防腐 (17) 2.8 物料消耗表 (18) 2.9 存在问题和建议 (18) 第3章总图及土建部分 (19) 3.1 项目场地条件和自然条件 (19) 3.2 建筑、结构 (23) 第4章电气部分 (27) 4.1 概述 (27) 4.2 供配电系统 (27) 4.3 本工程与业主及清华同方的分界 (27) 4.4 其它 (27)

第5章仪表与控制部分 (30) 5.1 概述 (30) 5.2 控制方式 (30) 5.3 设备选型 (30) 5.4 气源和电源 (32) 第6章环保部分 (33) 6.1 采用的环保设计标准 (33) 6.2 主要污染物源及防治措施 (33) 第7章施工组织大纲 (35) 7.1 概述 (35) 7.2 施工总平面 (36) 7.3 主要施工方案与大型机具配备 (37) 7.4 工程文件、资料交付计划 (40) 7.5 工程进度计划 (42) 第8章主要设备材料清册 (49) 8.1 工艺部分设备清册 (49) 8.2 电气部分主要设备材料清册 (52) 8.3 热控设备材料清册 (54)

尿素水解和尿素热解的工艺介绍及技术经济比较

目录 一、概述 (2) 二、技术介绍 (2) 2.1尿素水解制氨技术 (2) 2.2尿素热解制氨技术 (3) 三、应用现状 (4) 3.1尿素热解技术 (4) 3.2 尿素水解技术 (5) 四、投资、运行费用比较 (6) 4.1设备投资、安装费用比较 (6) 4.2 运行费用比较 (6) 五、结论 (6)

关于尿素水解制氨和尿素热解制氨的工艺介绍 及技术、经济比较 一、概述 “十二五”期间国内建设了大量的烟气脱硝装置，其还原剂制备系统主要由液氨蒸发、氨水汽化、尿素制氨三种方式，随着国内民众和企业安全意识的加强，加上国内危化品运输、储存、使用事故层出不穷，尿素制氨技术因其不需要装卸、运输、储存危险化学品、装置占地面积小、运行安全稳定可靠，逐渐成为电厂选择脱硝还原剂制备系统的主流技术。 尿素是氨的理想的来源。尿素(CH4N2O)为无毒无味的白色晶体或粉末，是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界中，其理化性质较稳定，应用于农业及工业领域，其运输和储存和管理均不受国家和地方法规的限制。尿素是一种稳定、无毒的固体物料，对人和环境均无害；可以被散装运输并长期储存；不需要运输和储存方面的特殊程序，它的使用不会对人员和周围社区产生不良影响。但固体颗粒尿素容易吸湿，当空气中的相对湿度大于尿素的吸湿点时，它就吸收空气中的水分而潮解，尿素在储存过程中极易吸潮板结，需采取措施防止吸湿结块的情况发生。 尿素制氨技术中根据其反应机理和核心反应设备的不同分为尿素水解制氨和尿素热解制氨二种技术。先分别介绍及对比如下： 二、技术介绍 2.1尿素水解制氨技术 尿素水解制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生水解反应，生成的气体中包含氨气和二氧化碳。其化学反应式为： NH 2-CO-NH 2 ＋ H 2 O → 2NH 3 ↑＋ CO 2 ↑ 尿素水解制氨系统由1）尿素颗粒储存和溶解系统、2)尿素溶液储存和输送系统及3)尿素水解系统组成。

尿素热解和水解的区别性报告

尿素热解和水解的区别 性报告 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

尿素热解和水解的区别性报告 一、背景 SCR技术中还原剂NH3的来源有3种：液氨（anhydrous Ammonia）、 氨水（Aqueous Ammonia）和尿素（Urea）。由于液氨是危险化学品，随着国家对安全的日益重视，逐渐出台一系列相关的限制措施，使得电厂在用液氨时会在审批、工期、占地等诸多方面受到越来越多的制约，投运后通过环保验收的程序也较为繁琐；氨水也因为其运行成本居高不下而受到应用的局限。作为无危险的制氨原料，尿素具有与液氨相同的脱硝性能，是绿色肥料、无毒性，使用完全，因而没有法规限制，并且便于运输、储存和使用。目前在国内SCR脱硝采用尿素为还原剂已经成为一种趋势，并逐渐成为主流，尤其是在一些重点区域和离居民区较近的城市电厂，已有了越来越多的应用。 二、尿素热解和水解技术简述 尿素制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生分解，生成的气体中含二氧化碳、水蒸气和氨气。尿素制氨工艺包括尿素水解和尿素热解。尿素水解和尿素热解工艺由于温度压力条件不同，有着不同的化学过程。尿素水解制氨技术 作为应用于脱硝目的的水解技术在1999年开始运用在国外锅炉烟气脱硝工程, 目前这样的技术主要有AOD 法、U2A 法及SafeD eNOx 法三种。 在一定的温度条件下尿素能水解生成氨和二氧化碳。主要反应式:CO (NH2 ) 2 + H2O = 2NH3 + CO2 尿素水解制氨工艺： 用溶解液泵将约90℃溶解液送入尿素溶解槽, 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

尿素制氨技术：尿素水解法

1、技术要求 1.1 系统概述 尿素水解法制氨系统包括尿素储存间、斗提机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、尿素溶液输送装置、尿素水解反应器及控制装置等。 尿素储存于储存间，由斗提机输送到溶解罐里，用除盐水将干尿素溶解成约50%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐。尿素溶液经由输送泵进入水解反应器，水解反应器中产生出来的含氨气流送至反应区，被热风稀释后，产生浓度小于5%的氨气进入氨气—烟气混合系统，并由氨喷射系统喷入脱硝系统。系统产生的蒸汽冷凝水回收至疏水箱中，作为系统冲洗及溶液配置用水。系统排放的废氨气由管线汇集后从废水池底部进入，通过分散管将氨气分散入废水池中，利用水来吸收安全阀排放的氨气。 卖方所设计的尿素制氨工艺应满足：还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷与脱硝效率的要求，调节方便、灵活、可靠。尿素储存区与其他设备、厂房等要有一定的安全防火距离，并在适当位置设置室外防火栓，设有防雷、防静电接地装置。尿素制氨工艺应配有良好的控制系统。 尿素溶解罐、尿素溶液储罐、尿素溶液输送装置、尿素水解反应器等为2台机组的SCR系统公用。 1.2 主要设备 (1) 尿素储存间 卖方为买方设计一个尿素储存间，尿素颗粒储存间的容量按两台机组脱硝系统设计工况下连续运行5d（每天按24h计）所需要的尿素用量来设计。 (2) 尿素溶解罐 设置一座不锈钢材质的尿素溶解罐，每只尿素溶解罐配1台斗提机。将尿素输送到溶解罐。在溶解罐中，用去除盐水制成约50%的尿素溶液。当尿素溶液温度过低时，蒸汽加热系统启动使溶液的温度高于80℃（确保不结晶）。材料采用SS304不锈钢。有效容积按2台锅炉BMCR工况下1天的用量设计。 尿素溶液给料泵为不锈钢本体，碳化硅机械密封的离心泵，设两台泵一运一备，并列布置。此外，溶液给料泵还利用溶解罐所配置的循环管道将尿素溶液进行循环，以获得更好混合。

氧化铝催化尿素水解

氧化铝催化尿素水解合成氨使其安全使用于电厂烟道气的处理 摘要 背景：氨气可以提高静电除尘器除去锅炉中由于燃料的燃烧而产生的粉煤灰的效率。目前，氧化铝催化尿素水解制氨用于烟道气的处理已经处于研究阶段。 结果：研究了温度、催化剂和初始浓度对转化率的影响，结果表明转化率随着温度的上升呈指数增长，催化剂的添加和氨初始浓度的增加促进了转化率的增大。实验在不同的催化剂用量下进行，找到了在特定的原料浓度下最适宜的催化剂用量。 结果：对反应动力学的研究表明了反应时间对尿素制氨效率的影响。使用氧化铝时，催化尿素水解反应可以作为一级反应，同时测定了不同温度下反应的反应常数和活化能。 关键字：氨；尿素；尿素水解；催化剂；氧化铝；处理烟道气 引言 人口的增长和工业的发展都需要可持续的电力，当今社会主要依靠热发电站的煤燃烧来生成电。然而，煤的燃烧导致大量灰烬、粉煤灰的生成。粉煤灰微粒在烟道气中以悬浮体的形式存在，导致周围环境中浮游粒子状物质（SPM）的增长。因此，为保护环境，减少SPM 的排放变得十分必要。为了达到这个目的，使用了几个污染控制装置例如旋风分离器、袋式过滤器和静电除尘器（ESPs）。然而旋风分离器和袋式过滤器都有它们各自的缺点，ESPs是最广泛应用于热发电站来降低SPM排放的装置，主要是由于（1）它可以以较高的效率除去粒子（<0.01 m）。（2）可以在大范围的温度内操作。（3）对腐蚀性的周围环境具有一定的适应性。 在早些时候就证明出可以通过以下方法来提高ESPs的效率：（1）改变原料煤的特性。（2）增加收集版的面积。（3）使用湿的ESPs来减少二次夹带。（4）增加或减小气体温度。（5）添加化学物质来改变烟道气或ESP中的电气条件。然而大多数方法在热发电站中是很难实行的，主要由于：（1）原料煤的约束条件（进口、洗煤、环境问题的花费）。（2）添加较大面积的收集板要求更多的空间和花费。（3）安装和操作湿的EPS的费用太高，更不用说考虑在灰中形成的块状物和建筑材料的老化问题。 在这种情况下，烟道气的处理变得不可避免，包括在烟道气中添加化学添加剂来提高ESPs收集灰烬的效率。基于对关键文献的回顾，已经发现了FGC的几个优点：（1）和ESPs 相比花费更少（2）需要更少的时间（3）可以更灵活多变的使用，可以改变一些反应参数（例如煤的特性、锅炉负荷、ESP的电压和电流），SPM可以很容易地通过改变FGC催化剂的用量从而达到要求的水平。这些催化剂对于提高烟道灰/粉煤灰粒子的表面导电特性非常有帮助，有助于提高ESP灰烬收集效率。 氨气和SO3是使用最广泛的烟道气处理剂，一个特定的处理剂的效果取决于粉煤灰的组成。对于氨气有利于火力发电厂中烟道气的处理这一结论，人们已经知道很长时间了。一个廉价的替代物-氨的添加不仅仅可以提高沉淀器的性能，而且可以使反应迅速发生。氨可以以无水液体或水溶液的形式获得，但是无论哪种方法安全问题都非常重要。日常供应大型工业设备的氨用量是非常大的，而且现场需要大容量储存器。氨气属于危险气体，在很多地方大量的储存氨气，例如靠近城市人口中心，是非常不受欢迎的。在氨气运输和操作过程发生过数起导致死亡的事故，在很多地方也规定了关于氨气的限制条件。 有几个用来生产氨气的化学方法，其中三个最常用的是Haber-Bosch方法，间接电化学分离方法，尿素分解方法。Haber-Bosch方法是在高温（475℃）高压（20Mpa）催化剂条件下使用气态的氢气和氮气合成氨，这是大规模的工业生产方法。然而，它需要严格的条件而且尚未证实当流量低于1t/h时在技术上或者经济上是可行的；电化学分离已经被提议在半导

尿素热解制氨工艺的安全运行与节能优化实用版

YF-ED-J5707 可按资料类型定义编号 尿素热解制氨工艺的安全运行与节能优化实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

尿素热解制氨工艺的安全运行与 节能优化实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 目前在众多的火力发电厂脱硝技术中，选 择性催化还原工艺(SCR)和选择性非催化还原工 艺(SNCR)，是应用最为广泛的两种技术。脱硝 还原剂主要来源有氨水、液氨和尿素三种，又 以液氨和尿素应用最为广泛。由于尿素在运 输、储存及电厂操作方面具有的安全性优势， 越来越多的火力发电厂选用尿素作为脱硝还原 剂。尿素热解制氨工艺成为了烟气脱硝装置的 核心技术之一。但是，尿素在热解过程中，往 往伴随着尿素热解不充分，导致热解系统出现

结晶、堵塞等问题，并成为影响烟气脱硝装置长周期安全稳定运行的隐患。 石景山热电厂20xx年完成了全厂4台670吨燃煤锅炉烟气脱硝环保改造工程。锅炉烟气脱硝工程采用炉内低NOx燃烧器与SCR相结合的技术措施。其中，脱硝还原剂采用尿素热解制氨工艺，将50%尿素溶液使用专用的雾化喷射装置喷入到热解炉中，尿素溶液雾滴在热解炉内350~600℃的环境下迅速完成分解制NH3过程，而尿素热解所需要的热量是通过燃用0#轻柴油得到。 脱销改造工程竣工投产后在尿素热解装置系统中相继出现以下主要问题： 1 、脱硝尿素热解炉在实际运行中，尿素热解炉及喷射系统内均不同程度的出现结晶、

尿素热解技术

尿素制氨SCR脱硝技术 一、国内外脱硝还原剂制备现状 目前大型电厂烟气脱硝主要采用选择性催化脱硝（SCR）技术，其化学反应机理比较复杂，但主要的反应是NH3在一定的温度和催化剂作用下，选择性地把烟气中的NOx 还原为N2和水，目前最常用的还原剂制备方法一般有3 种：液氨法、氨水法、尿素法。 液氨法 采用液氨法，具有投资少，运行费用较低等优点。但根据我国《危险化学物品名表》（GB12268-90）和《重大危险源辨识》（GB18218-2000）的有关规定，液氨在生产场所超过40t、储存场所超过100t时构成重大危险源，需报相关安全生产部门审批。液氨的储存和制备系统在安全、消防和环保等方面需满足相关的规范，对电厂的日常运行和管理按二级重大危险源要求。 液氨储存和装卸场所应禁止设置在学校、医院、居民区等人口稠密区附近，如表1所示。 表1 液氨储存及装卸的限制区域 据统计, 我国95%以上的危险化学品涉及异地运输问题, 例如液氨的年流动量达100多万吨,，其中80%是通过公路运输的。国内外统计表明, 危险化学品运输事故占危险化学品事故总数的30%~40%。危险化学品公路运输事故频繁发生, 对社会公共安全造成了巨大的损失和潜在威胁。此外，液氨具有极强的挥发性、

腐蚀性，因此，在使用及运输过程中也容易产生泄露，从而导致事故的发生。 图1 我国各种危险化学品事故发生比例 氨水法 氨水法采用浓度为20%~25％的氨水溶液作为原料。氨水储罐中的氨水通过加热装置使其蒸发，形成氨气和水蒸汽，送至烟气系统。采用氨水法较液氨法相对安全，但同样存在安全隐患，且与其它常用方法比较运行费用最高。因此90年代以后国际上已经很少采用氨水作为SCR脱硝还原剂。 尿素法 热解法：国际上应用的是由美国FuelTech公司设计的NOxOUT ULTRA尿素热解制氨技术。其技术要点为利用热空气作为热源，在450－600℃来快速分解40%-55%的尿素水溶液。其优点为：近常压热解，操作压力低。其缺点和容易出现的故障现象有： 1）燃油耗量大、运行费用高。尿素热解装置在运行过程中，由于稀释风温度低、流量大，同时系统需氨量大，尿素热解吸收较大的热量，需要燃油提供的热量就越多； 2）热解炉尾部积物较快。热解炉工作温度过高（450-600℃），在使用过程中发生由于底部尾管处尿素存积过多，导致出口风量减少，系统供氨量不够，直接造成热解炉停运清理，影响脱硝装置的可靠性。如果热解炉内热空气的流量低或温度低，都会造成尿素溶液得不到完全热解而在尾部形成沉积。 水解法：尿素水解技术主要有AOD法、U2A法及SafeDeNOx 法三种。主要技

尿素热解制氨工艺的安全运行与节能优化

尿素热解制氨工艺的安全运行与节能优化目前在众多的火力发电厂脱硝技术中，选择性催化还原工艺(SCR)和 选择性非催化还原工艺(SNCR)，是应用最为广泛的两种技术。脱硝 还原剂主要来源有氨水、液氨和尿素三种，又以液氨和尿素应用最 为广泛。由于尿素在运输、储存及电厂操作方面具有的安全性优势，越来越多的火力发电厂选用尿素作为脱硝还原剂。尿素热解制氨工 艺成为了烟气脱硝装置的核心技术之一。但是，尿素在热解过程中，往往伴随着尿素热解不充分，导致热解系统出现结晶、堵塞等问题，并成为影响烟气脱硝装置长周期安全稳定运行的隐患。 石景山热电厂2008年完成了全厂4台670吨燃煤锅炉烟气脱硝环保 改造工程。锅炉烟气脱硝工程采用炉内低NOx燃烧器与SCR相结合的技术措施。其中，脱硝还原剂采用尿素热解制氨工艺，将50%尿素溶液使用专用的雾化喷射装置喷入到热解炉中，尿素溶液雾滴在热解 炉内350~600℃的环境下迅速完成分解制NH3过程，而尿素热解所需要的热量是通过燃用0#轻柴油得到。 脱销改造工程竣工投产后在尿素热解装置系统中相继出现以下主要 问题：

1、脱硝尿素热解炉在实际运行中，尿素热解炉及喷射系统内均不同程度的出现结晶、堵塞问题，严重时，曾发生过热解炉因大面积结晶堵塞被迫停运的情况。经调研，在北京、上海、深圳、河北、山西等地，很多电厂使用的尿素热解装置同样存在尿素热解反应不充分、热解炉大量产生沉积物的问题。部分电厂采用提高热解室出口温度的方法消除热解炉中的沉积物，由此增加了尿素热解的能耗与运行费用。尿素热解反应不充分、热解装置产生大量沉积物已是国内较为常见的问题。 2、尿素热解装置运行费用高。单台热解炉每年的0#轻柴油消耗量432吨，费用达到350余万元，石热电厂4台脱硝热解炉每年消耗柴油的成本支出高达约1500万元。为减少燃油消耗，降低运行成本，石热电厂根据现有热源条件，于2009年自主完成了尿素热解炉稀释风源的改造：利用锅炉高温热一次风（280～320℃）替代原稀释风系统。但是，由于锅炉使用回转式预热器，锅炉热一次风中含尘量较高，在热解炉改用锅炉热一次风后，热解炉及喷氨管线出现了粉尘沉积、堵塞的问题。使用锅炉热风做为热解炉稀释风，可以降低运行成本，但由于尿素热解不充分以及热风携带的粉尘均会堵塞喷氨管线。特别是喷氨格栅的喷氨支管堵塞后，会导致SCR喷氨格栅氨气/烟气配比失衡，SCR反应器局部氨逃逸率增大，进而引起脱硝效率降低、脱硝物料消耗增加等负面影响。氨逃逸量增加还会使锅炉

尿素水解制氨在电厂中的应用

尿素水解制氨在电厂中的应用 摘要：随着经济不断发展，带动我国各行业快速发展。在电厂生产运行过程中，电厂中的烟气脱硝工艺受到广泛重视，尤其是随着科学技术的飞速发展，针对电 厂烟气脱硝工艺不断研发。而氨气作为烟气脱硝的重要还原剂，氨气的获取主要 是通过氨水、液氨、尿素等集中原材料中获取。应用尿素作为原材料，采用尿素 水解制氨工艺，能够有效降低安全隐患风险，鉴于此，文章简要结合尿素水解制 氨在电厂中的应用展开相关论述。 关键词：尿素水解制氨；电厂；应用 1引言 氮氧化物是破坏大气环境形成酸雨的重要污染物，根据国家环保标准要求新 建的电站锅炉必须配备脱NO的相关设备，已建成进行投运的电站锅炉也需要及 时进行改造，增设脱硝装置，烟气脱硝技术涉及SCR和SNCR。两种烟气脱硝技 术还原剂都可以是液氨、氨水及尿素，液氨属于危险品，在运输和储存过程中具 有一定的危险性和局限性，但其投资成本低，一般在条件允许情况下，液氨作为 还原剂应用尤为广泛，用氨水作为还原剂，安全性相对较高，但其运输和储存成 本高，经济性较差。尿素水解技术主要应用于化工行业，其易于运输和储存，尿 素溶液制备设备、水解或热解设备占地面积小，尿素热解和水解制氨技术比液氨 方案和氨水方案安全性高，因而逐步应用在电站锅炉烟气脱硝项目中，有效降低 厂用电，在烟气脱硝项目中作为制作还原剂具有重要优势，不断提高电厂的生产 效率。 2尿素水解制氨工艺分析 尿素水解制氨的工艺原理在于是在一定温度环境下，尿素水溶液会发生水解 反应，进而产生氨气。其工艺的构成主要是尿素颗粒储存和溶解输送系统及尿素 水解系统等方面，该工艺被广泛应用到各地电厂中，有利于进一步提升电厂的生 产效率，有效降低电厂的生产污染等方面。在使用运输车辆将尿素运输至尿素溶 液制备区后，将其存储在尿素储仓间备用。在配制尿素溶液的过程中，主要是需 要将溶液放入溶解罐中，通过加热系统加热到一定温度，通过运用循环搅拌的方式，进一步促使材料的充分溶解。在尿素溶液溶解完毕后，将其运输至尿素溶液 储罐中，通过加热盘管，将尿素的溶液温度控制在50℃~70℃，进一步避免温度 过低而导致尿素结晶的现象发生。 尿素水解制氨工艺中的尿素催化水解系统需要通过压力及温度的有效控制， 在催化剂的作用下，进而促使尿素溶液发生水解，并且在此过程中产生二氧化碳、水蒸气混合气、氨气等，具有一定脱销作用，将其应用到电厂中，能够进一步提 高电厂的运行效率，推进相关电厂脱销进程。 3尿素水解制氨在电厂中的具体应用分析 3.1尿素催化水解系统分析 尿素催化水解制氨系统主要是将浓度约50%、温度为50℃的尿素溶液通过高 压泵从尿素储罐打入尿素水解罐中，在压力0.4～0.9MPa、温度135℃～160℃和 催化剂的作用下进行一定的水解反应，产生氨气、二氧化碳、水蒸汽混合气。混 合气经由减压、流量控制调节与稀释风在氨空气混合器中混合，将氨浓度稀释至5%以下，进入SCR反应器内进行一定的脱硝反应。 烟气脱硝主要反应方程式如下： 4NO+4NH3+O2→N2+6H2O

尿素法脱硝热解炉技术资料

烟气脱硝改造工程尿素热解装置 工艺流程描述、系统运行及控制说明 1. 系统概述 尿素热解法制氨系统包括尿素储仓、干卸料、螺旋给料机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、供液泵、计量和分配装置、背压控制阀、绝热分解室(内含喷射器)、电加热器及控制装置等。整套系统考虑夏天防晒，冬天防冻措施。 尿素粉末储存于储仓，由螺旋给料机输送到溶解罐里，用去离子水将干尿素溶解成40~55%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐；尿素溶液经由供液泵、计量与分配装置、雾化喷嘴等进入绝热分解室内分解，生成NH 3、H 2O 和CO 2，分解产物经由氨喷射系统进入脱硝系统。 所设计的尿素制氨工艺满足：还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷的要求，调节方便、灵活、可靠；尿素制氨工艺配有良好的控制系统。 2. 主要设备 （1）尿素储仓 设置2套锥形底立式尿素筒仓，体积要满足全厂4台机组3天用量要求，碳钢制造，锥体内衬1Cr18Ni9Ti 不锈钢。筒仓设计考虑配备流化风或振动装置来防止尿素吸潮、架桥及堵塞。此外，还应配有布袋过滤器，预留气力输送接口。 （2）尿素溶解罐 设置两只尿素溶解罐，采用两套螺旋给料机将尿素输送到溶解罐。在溶解罐中，用去离子水（也可使用反渗透水和冷凝水，不使用软化水）制成40~55%的尿素溶液。当尿素溶液温度过低时，蒸汽加热系统启动使溶液的温度高于82℃（确保不结晶）。材料采用1Cr18Ni9Ti 不锈钢，内衬防腐材质。尿素溶液配制采用计量罐方式。溶解罐除设有水流量和温度控制系统外，还采用输送泵将化学剂从储罐底部向侧部进行循环，使化学剂更好地混合。 （3）尿素溶液混合泵 尿素溶液混合泵为不锈钢本体，碳化硅机械密封的离心泵，每只尿素溶解罐设两台泵一运一备，并列布置。此外，溶液混合泵还利用溶解罐所配置的循环管道将尿素溶液进行循环，以获得更好混合。 （4）尿素溶液储罐 尿素溶液经由尿素溶液给料泵进入尿素溶液储罐。设置两只尿素溶液储罐，

尿素热解制氨关键技术和产业化东南大学

2018年国家技术发明奖提名项目 公示内容 一、项目名称：尿素热解制氨关键技术及其产业化 二、提名单位意见： 大气污染物治理一直是环境保护领域的重点，其中氮氧化物的安全高效脱除是一个难点。该项目通过系统研究，掌握了尿素热解制氨核心参数，开发了独立的工艺计算软件包，发明了尿素热解制氨装置，形成了尿素热解制氨关键技术，实现了产业化。该项目打破了国外技术垄断，作为自主知识产权技术，有效降低了国内应用烟气脱硝工程的成本，促进了国内环保产业的发展。 项目获得了多项原创性成果，技术经济指标先进；获授权发明专利10项，实用新型专利8项。项目成果作为一种先进的在线制氨技术，可以在多个领域进行液氨脱硝替代，应用前景广阔。成果已实现产业化并应用于烟气脱硝、除尘等工程。项目获得了媒体、同行和用户的高度评价，取得了较大的经济和社会效益。 该项目于2015年获北京市科学技术奖二等奖，对照国家技术发明奖授奖条件，提名该项目申报2018年国家技术发明奖二等奖。提名单位：北京市科委。 三、项目简介： 大气污染物治理一直是环境保护领域的重点，其中氮氧化物的安全高效脱除是一个难点。传统方法采用液氨为原料，产生氨气作为减排氮氧化物的还原剂。但是液氨属于危险化学品，超过10t即为重大危险源，其在运输、储存和使用时都有可能发生危险，国内曾经发生过多起液氨事故，造成重大人身伤亡。采用尿素为制氨原料可以达到与液氨相同的脱硝性能，无毒且使用安全。尿素脱硝技术可作为一项普遍适用的氮氧化物治理技术应用于大气环保领域。

但长期以来，尿素热解制氨技术被国外所垄断。因无有效竞争，致使国内采购尿素热解制氨装置的费用一直居高不下，还要交纳高昂的技术使用费，其价格很大程度上决定着烟气脱硝工程造价，制约着国内烟气脱硝工程的实施。在此背景下，中国大唐集团公司统筹规划，大唐环境产业集团股份有限公司具体牵头，联合东南大学、大唐洛阳热电有限责任公司组成产学研合作团队，对尿素热解制氨关键技术进行了自主攻关。 项目从“基础理论”、“小型试验”、“中试试验”、“计算机CFD模拟”、“示范工程”和“商业化应用”六个方面进行研究，掌握了尿素热解制氨核心参数，开发了独立的工艺计算软件包，发明了尿素热解制氨装置，形成了尿素热解制氨关键技术，实现了产业化。项目获授权发明专利10项，实用新型专利8项。主要技术发明点如下： （1）提出了一种尿素热解反应中引导气流形成二维流场的方法，发明了一种尿素热解反应器装置。通过特殊的流场结构，可以防止尿素溶液粘避结晶，雾化分解效率高。 （2）揭示了尿素溶液热解传热传质过程，定性定量得出了能量条件，开发了物料及能量平衡计算软件，通过了多套工程的验证，完全可以指导实际工程应用。 （3）发明了逆流式尿素热解制氨装置及方法；发明了蜗壳进气旋流式尿素热解制氨装置及方法；发明了切圆进气式尿素热解制氨装置。实现了多种尿素热解制氨技术方案的联合应用，提高了适用性。 （4）揭示了尿素溶液液滴在热解炉内部的时程关系和运动规律，发现了热解炉内循环回流区的存在，提出了避开内循环回流区的方法，解决了尿素溶液回

尿素热解水解技术对比

尿素热解工艺流程简介： 首先将尿素输送到装有除盐水的溶解罐，溶解形成50%的尿素溶液（需要外部加热，溶液温度保持在40℃以上），荣国尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐。尿素溶液经由给料泵、计量与分配装置、雾化喷嘴进入绝热分解室，在600℃，的条件下分解，生成NH3，H2O和CO2，稀释空气经加热后也进入分解室，与生成的分解产物氨气和二氧化碳混合，经充分混合后由氨喷射系统进入脱销烟道。 尿素的热解反应如下： CO( NH2)2→NH3 +HNCO HNCO+H2O→NH3 +CO2 尿素热解过程中出现的问题： 尿素热解工艺在使用过程中也存在一些问题。由于采用尿素热解法，尿素热解设备和管道应注意保温，尤其是在北方地区在实际操作中如果不加伴热带(电伴热或者蒸汽伴热)在尿素输送过程中会发生结晶现象，另外尿素溶液在热解室里的停留时间太短，未分解的尿素也会在热解室的尾部形成结晶在烟气脱硝系统投运初期，在喷氨格栅管道手动阀前后段有大量的蜂窝状的沉积物，这不仅影响尿素的使用效率，而且还影响到脱硝系统运行的安全和稳定性。稀释风的温度太低、流量大再加上系统需氨量大，尿素热解需求的热量大，所以尿素热解装置在运行过程中能耗较大 尿素水解工艺流程： 将尿素输送到尿素溶解罐，经搅拌器的搅拌溶解形成60%的尿素溶液，混合泵再将溶液送到尿素溶液储罐，尿素溶液经输送泵送至水解反应器，饱和蒸汽通过管束进入水解反应器，尿素溶液在150～250℃，～下发生分解反应，转化成二氧化碳和氨气，水解后的残留液体回收到系统设备中重复利用，以减少系统的热损失。尿素水解产生的氨气和二氧化碳进入缓冲罐，再由缓冲罐输送到锅炉的喷氨系统进行脱硝。 尿素水解反应方程式： CO( NH2)2 +H2O=NH2CO2NH4 NH2CO2NH4=2NH3 +CO2 第一步: 尿素和水反应生成氨基甲酸铵，此反应为微放热反应，反应速度较慢。 第二步: 氨基甲酸铵分解生成氨气和二氧化碳，此反应为强吸热反应，反应迅速。 尿素水解在运行过程中存在的问题

尿素热解制氨系统方案

1主要设计原则及技术要求 3.1 主要设计原则 1)脱硝工艺采用 SCR法。 2)本方案脱硝系统运行的锅炉负荷 (MCR) 设计条件下限为 ~60% (即60~100% BMCR)。 3)采用尿素SCR工艺的烟气脱硝技术，若锅炉已有低NOx燃烧技术(LNB)，烟气脱硝技术应与之配合使用； 4)吸收剂采用尿素。使用50%尿素水溶液（wt%）作为SCR烟气脱硝系统的还原剂；按氨流量要求每台炉167kg/hr来设计； 5)脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间。 6)脱硝设备年利用小时暂按6000小时考虑，年运行时间暂按 8000小时考虑。 7)脱硝系统整套装置的可用率在正式移交后的一年中大于98% 8)装置服务寿命为30年。 3.2 主要技术要求 1)本工程采用尿素热解法制备脱硝还原剂，全厂2台锅炉共用一个还原剂储存与供应系统。 2)尿素热解制氨工艺和设备具有可靠的质量和先进的技术，能够保证高可用率和低物耗，完全符合环境保护要求，便于运行维护。 3)所有的设备和材料应是新的和优质的。 4)机械部件及其组件或局部组件应有良好的互换性。 5)确保人员和设备安全。 6)观察、监视、维护简单。 7)运行人员数量少。 8)在设计上要留有足够的通道，包括施工、检修所需要的吊装与运输通道及消防应急通道。 3.3规范、规程和标准 参考和规章要求 - 中国工作根据适合中国法规的设备

GB8978－1996《污水综合排放标准》 GB13223－2003《火电厂大气污染物排放标准》 DB11/139-2002《北京市锅炉污染物综合排放标准》 GBZ2－2002《作业环境空气中有害物职业接触标准》 DL5033－1996《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》 GB50187－93《工业企业总平面设计规范》 DL5028－93《电力工程制图标准》 SDGJ34－83《电力勘测设计制图统一规定：综合部分（试行）》 DL/T5032－94《火力发电厂总图运输设计技术规程》 DL5000－2000《火力发电厂设计技术规程》 DL/T5121－2000《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》 YB9070－92《压力容器技术管理规定》 GBl50－98 《钢制压力容器》 GB50260－96 《电力设施抗震设计规范》 DL5022－93 《火力发电厂土建结构设计技术规定》 GB4272-92 《设备及管道保温技术通则》 DL/T630－2001 《火力发电厂保温材料技术条件》 DL/T5072－1997 《火力发电厂保温油漆设计规程》 GB12348－90 《工业企业厂界噪声标准》 GBJ87－85 《工业企业噪声控制设计规范》 DL/T5054－96 《火力发电厂汽水管道设计技术规定》 SDGJ6－90 《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》 GBJ16－1987（2002）《建筑设计防火规范》 GB50160－92（1999）《石油化工企业设计防火规范》 GB50229－1996 《火力发电厂与变电所设计防火规范》 GB50116－98 《火灾自动报警系统设计规范》 DL/T5041－95 《火力发电厂厂内通信设计技术规定》 GBJ42－81 《工业企业通讯技术规定》 NDGJ16－89 《火力发电厂热工自动化设计技术规定》 DL/T657－98 《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》 DL/T658－98 《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程》 DL/T659－98 《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》 NDGJ92－89 《火力发电厂热工自动化内容深度规定》 DL/T5175－2003 《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》 DL/T5182－2004 《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定》

火电厂尿素水解系统与液氨系统的区别

火电厂尿素水解系统与液氨系统的区别 随着全球经济的高速发展，煤的开发利用已经给环境带来了严重污染，特别是燃煤电厂锅炉排放大量的硫氧化物和氮氧化物更进一步加剧了环境恶化。我国是以燃煤发电为主的发展中国家，伴随着发电行业的快速发展，燃煤电厂NOx的排放迅速增加。2011 年9 月21 日，《火电厂大气污染物排放标准》正式出台。对NOx 污染物排放标准提出了更加严格的要求。因此，近年来，国内火电厂增加脱硝工程，在此之前脱销还原剂采用传统的液氨制备，如今也正有被采用更安全的尿素制备所取代的趋势。 目前控制氮氧化物排放的主流技术主要是选择性催化还原法（SCR），SCR主要的反应原理是利用还原剂氨在适当温度下和烟气中的NOX反生化学反应，以去除烟气中的氮氧化物。目前，SCR脱硝系统的还原剂有三种：液氨、氨水和尿素。其中最常用的是液氨和尿素。 由于液氨是危险化学品受到越来越严格的监管，从运输、储存、到使用，有许多严格的限制，而且各地不时发生的液氨泄漏和交通事故也让用户对它敬而远之，在人口密集、和靠近饮用水源的大城市和地区，越来越多的电厂脱硝系统开始倾向于选用安全的尿素作为还原剂。 作为无危险的制氨原料，尿素具有与液氨相同的脱硝性能，完全没有危险和法规限制，可以方便的被运输、储存和使用。本文将从还

原剂的特性、技术、经济、安全等方面对液氨和尿素作为SCR脱硝系统还原剂进行分析和对比。 1、还原剂为液氨和尿素的基本特性 比较SCR 技术是还原剂（NH3、尿素）在催化剂作用下，选择性地与NOx 反应生成N2和H2O，而不是被O2所氧化，故称为“选择性”。 主要反应如下： NO + NO2 + 2NH3→2N2 + 3H2O 4NO + 4NH3 + O2→4N2 + 6H2O 1.1 液氨的基本特性 （1）氨为无色气体，有刺激性恶臭味。 （2）氨气与空气会形成爆炸性混合物，在浓度为16% ～ 25%时，明火会产生爆炸。 （3）氨是有毒物质，为GB12268 － 90 规定的危险品，会导致人急、慢性中毒，严重时可致人死亡。储存量超过40 t，则属于重大危险源，被纳入国家安全监察机构重点监控范围。 （4）液氨的运输与储存有严格的标准规定，这使得液氨的运输费用很高。液氨储罐与周围的道路、厂房、建筑等的防火间距不允许少于15 m。 1.2 尿素的特性 尿素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。因尿素在运输、储存中无需安全及危险性的考虑，从本世纪初开始，尿素越来越多的应用于SCR 系统，

尿素水解制氨简讯

“大型燃煤电厂烟气脱硝用尿素水解制氨技术及成套装置” 专家评审会成功召开 2013年3月2~3日，中国电力企业联合会在成都市主持召开了“烟气脱硝用尿素水解制氨技术及其成套装置在大型燃煤电厂应用”的专家评审会，专家小组由来自电力和化工行业的15名专家组成。专家组考察了安装在国电金堂电厂（2×600MW）的烟气脱硝用尿素水解制氨装置的运行情况，听取了成都锐思环保工程有限公司关于该技术和成套装置的研究报告、北京国电龙源环保工程有限公司和国电环境保护研究院关于装置在国电金堂电厂和国电内蒙东胜电厂的投运情况报告、上海电力学院关于《尿素水解制氨反应器材质腐蚀性能评价试验》报告及西安热工研究院关于《烟气脱硝用尿素水解制氨装置水解制氨能力》的检测评价报告。与会专家对该项技术及其成套装置的投运情况给予了高度肯定。 该项技术及成套装置是国家科技部批复的高技术研究发展计划（863计划）配套研发项目，2013年也已列入了中电联节能环保分会第一批节能环保推广应用课题计划项目。 该项技术是采用尿素作为烟气脱硝还原剂的氨源，利用电厂辅汽作为热源，就地将尿素溶液转化成脱硝所需要的还原剂氨气。该项技术解决了采用液氨工艺的原材料运输、储存和使用的安全问题以及采用尿素热解工艺的高能耗、高物耗问题。该项技术及其成套装置的研发历时5年，经历了实验室试验、中式缩小装置试验到大型燃煤机组实际运行三个阶段，解决了传统尿素水解制氨工艺的堵塞、腐蚀和跟随机组响应等关键问题。该项技术以前均为国外企业所垄断，转让技术费高，增加了我们脱硝的成本及对脱硝核心技术的掌握。

由成都锐思环保公司研发的该项技术及其成套装置拥有自主知识产权，填补了国内空白，并在国电金堂电厂（2×600MW）、国电内蒙东胜电厂（2×330MW）和云南宣威电厂（6×300MW）成功应用。其成套装置采用撬装化模块设计，实现机电一体化，布置紧凑，大部分调试在设备厂出厂前完成，现场安装、调试、操作简便、运行可靠。 积极开发具有自主知识产权的火电厂烟气脱硝技术具有非常重要的现实意义，通过高效合理的方法制备需要的还原剂氨气是实现高效脱硝的先决条件。因此，开发具有自主知识产权的高效尿素水解制氨技术及其成套装置对促进环保事业的可持续、协调发展都具有重要的意义。

热解制氨

尿素热解制氨技术 在SCR系统（选择性催化还原脱硝工艺）中，利用还原剂--氨气和NOx反应来达到脱硝的目的，目前成熟的还原剂制备工艺有液氨法、氨水法、尿素水解法、尿素热解法。采用液氨法和氨水法制备还原剂具有工艺简单、能耗低、维护方便等特点，但液氨和氨水都是有毒物质，其运输和储存都属于重大危险源，具有较大的安全风险。使用液氨法作为还原剂时，在设计安全规范、运输线路许可、储存的安全评价及环评认证等支持性文件，并在相关管理部门进行危险化学品使用登记；采用尿素制备还原剂时，从尿素的运输、储存及最终制成还原剂都非常安全，虽然工艺相对复杂、投资运行费用相对高，但能够确保氨来源的安全可靠。在较大城市、人口密集、和靠近饮用水源的地方，越来越多的电厂脱硝系统开始倾向于选用安全的尿素作为还原剂。出于发展脱硝技术，降低脱硝成本，同时确保脱硝系统安全使用的目的，我公司致力于开发自有知识产权的尿素热解制氨技术，目前该技术已获得国家专利局批准，并已应用于100MW～600MW机组脱硝装置，成功案例表明，该技术各项技术指标稳定可靠。我公司的尿素热解制氨技术利用高温空气或烟气作为热源，将雾化的尿素水溶液迅速分解为氨气，低浓度的氨气作为还原剂进入烟道与烟气混合后进入SCR反应器，在催化剂的作用下将氮氧化物还原成无害的氮气和水。尿素热解制氨系统一般包括尿素储备间、斗提机、尿素溶解罐和储罐、给料泵、尿素溶液循环传输装置、电加热器、计量分配装置、绝热分解室（内含喷射器）、控制装置等设备。 袋装尿素颗粒储存于尿素储备间，由斗提机输送到溶解罐里，用去离子水将干尿素溶解成质量浓度40%~60%的尿素溶液，通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐。空预器提供的热一次风通过电加热装置（或直接采用空气加热，也可使用燃油、天然气、高温蒸汽等各种热源）加热到600℃左右进入绝热分解室。尿素溶液经由循环传输装置、计量分配装置、雾化喷嘴等以雾化状态进入绝热分解室内高温下分解，生成NH3、H2O和CO2，分解产物通过氨气喷射格栅喷入脱硝系统前端烟道。控制装置保证还原剂的供应量满足锅炉不同负荷与脱硝效率的要求。 尿素热解制氨技术特点： 1. 使用安全的尿素，且易于运输和储存，无危险源建设、运行、管理的困扰； 2. 占地面积小，周围不需要大距离的防火安全间距； 3．与尿素水解相比，投资与运行费用相当，但不需要压力容器，安全性高；精确计量，调节控制容易，响应速度更快； 4. 分解完全，热解炉能将尿素溶液完全分解为还原剂； 5. 热源可根据现场实际情况选择性的组合。

脱硝SCR液氨站改尿素制氨技术探讨

编号：AQ-JS-00035 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 脱硝SCR液氨站改尿素制氨 技术探讨 Discussion on ammonia production from urea instead of SCR liquid ammonia station

脱硝SCR液氨站改尿素制氨技术探 讨 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 摘要：近年来,由于尿素制氨比液氨法具有更高的安全性,在SCR 脱硝新建或改造项目中,液氨站越来越多地被尿素制氨系统取代.本文以辽宁某电厂为例,探讨与对比了尿素热解与尿素催化水解两种尿素制氨技术.从电厂长期运行角度来说,尿素催化水解制氨法更具有经济性. 选择性催化还原法(SelectiveCatalyticReduction,SCR)是目前脱硝最常用的技术手段，它应用广泛、效率高、技术成熟。SCR常用的还原剂有三种，液氨、尿素和氨水。其中，氨水投资成本最高，液氨最低，且液氨法的脱硝运行成本也最低。因此，目前燃煤电厂投运的SCR烟气脱硝中常采用液氨作为还原剂。但是，随着科技与社会的发展，安全生产更受重视，液氨泄露的危险因素逐渐成为还

原剂选择时的重要考虑因素。而尿素作为无危险的制氨原料，可以被方便地运输、储存和使用。相应的，尿素热解制氨和尿素水解制氨技术就得到了更多的推广和应用。 由于国家要求在2020年之前对燃煤电厂全面实施超低排放和节能改造，其中氮氧化物排放浓度需满足不超过50mg/Nm3，各燃煤电厂先后进行了超低排放改造。辽宁某电厂于2013年为3#、4#机组（2×350MW）配置了烟气脱硝系统，采用液氨作为SCR工艺还原剂。借此超低排放改造的契机，也为了进一步满足工厂安全生产的要求，该电厂决定将原液氨站拆除，改造为尿素制氨系统，为3#、4#机组烟气脱硝系统提供所需的还原剂氨。 1工艺介绍 1.1尿素热解制氨工艺 尿素热解制氨工艺，是从空预器处引出约1%总风量的锅炉一次风或二次风(约300℃)。在一次风或二次风压力低的情况下，需用高温风机输送。由于热解需要在约350～650℃下进行，一次风或二次风需再次经过电加热器的加热。经过加热后的热风温度达到热解需

尿素热解和水解的区别性报告

尿素热解和水解的区别性报告 一、背景 SCR技术中还原剂NH3的来源有3种：液氨(anhydrous Ammonia、氨水(Aqueous Ammonia和尿素(Urea)。由于液氨是危险化学品，随着国家对安全的日益重视，逐渐出台一系列相关的限制措施，使得电厂在用液氨时会在审批、工期、占地等诸多方面受到越来越多的制约，投运后通过环保验收的程序也较为繁琐；氨水也因为其运行成本居高不下而受到应用的局限。作为无危险的制氨原料，尿素具有与液氨相同的脱硝性能，是绿色肥料、无毒性，使用完全，因而没有法规限制，并且便于运输、储存和使用。目前在国内SCR兑硝采用尿素为还原剂已经成为一种趋势，并逐渐成为主流，尤其是在一些重点区域和离居民区较近的城市电厂，已有了越来越多的应用。 二、尿素热解和水解技术简述尿素制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生分解，生成的气体中含二氧化碳、水蒸气和氨气。尿素制氨工艺包括尿素水解和尿素热解。尿素水解和尿素热解工艺由于温度压力条件不同，有着不同的化学过程。 尿素水解制氨技术 作为应用于兑硝目的的水解技术在1999 年开始运用在国外锅炉烟气兑硝工程, 目前这样的技术主要有AOD法、U2A法及SafeD eNOx法三种。 在一定的温度条件下尿素能水解生成氨和二氧化碳。主要反应式:CO (NH2 ) 2 + H2O = 2NH3 + CO2 尿素水解制氨工艺： 用溶解液泵将约90C溶解液送入尿素溶解槽，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60C,利用溶解液泵打入尿素溶液槽储存，用尿素溶液泵加压至表压2. 6 MPa送至水解换热器,先与水解器出来温度约200E的残液换热，温度升至185C左右，然后进入尿素水解器进行分解。尿素水解器的蒸汽加热方式分为直接加热和间接加热方式。 直接加热：尿素水解器的操作压力为，操作温度约200C ,水解器用隔板分为9 个小室。采用绝对压力为的蒸汽通入塔底直接加热, 蒸汽均匀分布到每个小室。在蒸汽加