热解制氨
锅炉烟气脱硝尿素热解与水解制氨技术对比
Ｇａ ｓ Ｄｅ ｎ ｉ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｐ Ｅ Ｎ Ｇ Ｄ ａ ｉ — — ｊ ｕ ｎ
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尿素热解制氨脱硝改造在燃煤电厂中运用浅析
尿素热解制氨脱硝改造在燃煤电厂中运用浅析2国家能源集团浙江电力公司，浙江杭州，310000）摘要：火电机组运行排放烟气中含有的NOX需要通过SCR 法脱硝处理合格后再能排放大气，SCR 法脱硝主要成分氨气在过去十几年通常采用液氨蒸发方式产生，但由于我国规定将液氨的贮存量超过 10 t 归为重大危险源，国家要求各生产单位加大力度整治。
因此尿素制氨脱硝工艺，随之成为当今各火电企业SCR 法脱硝首选。
本文主要通过结合浙江某火电企业液氨改尿素制氨脱硝工程的案例，针对尿素制氨脱硝原理、尿素制氨脱硝系统流程以及尿素制氨脱硝生产中常见问题规避以及使用成本等方面进行了简要的阐述。
关键字：火电；SCR 法脱硝；尿素制氨脱硝；使用成本0 引言我国的能源储量是“富煤、缺油、少气”的，因此在决定了在未来较长时间内，煤电仍将是我国主体电源。
但煤电在为社会发展作出贡献的同时，也存在着对大气环境带来较大的负面影响问题。
因此我国于2014年9月出台了《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》，提出对我国燃煤机组全面实施节能减排升级与改造，正式明确了东、中部地区煤电超低排放的要求。
要求中明确了烟尘、二氧化硫、氮氧化物等排放物中的含量标准，史称“史上最严”《火电厂大气污染物排放标准》。
对于火电企业中各排放物，有着不同的处理设备，其中氮氧化物的处理在国内通常是采用SCR（选择性催化还原反应）法脱硝工艺，其还原剂为氨气，氨气主要源于氨水、液氨和尿素。
而现役火电机组的SCR脱硝还原剂氨气主要是液氨工艺，但液氨有毒性、易爆炸，被列为重大危险品，我国规定将液氨的贮存量超过 10 t 归为重大危险源。
2019 年 4 月发布《国家能源局综合司切实加强电力行业危险化学品安全综合治理工作的紧急通知》，要求积极开展液氨罐区重大危险源治理，而尿素作为无危险的制氨原料，具有与液氨相同的脱硝性能，且具有无毒安全的特点，近几年成为了火电企业SCR 法脱硝首选。
尿素热解制氨工艺的安全运行与节能优化模版（四篇）
尿素热解制氨工艺的安全运行与节能优化模版尿素热解制氨工艺是一种重要的化工生产过程，其安全运行和节能优化对于保障生产效益、提高产品质量以及减少环境污染具有重要意义。
为了确保工艺的安全运行和节能优化，下面将提供一个模版，介绍相关内容。
1. 引言尿素热解制氨工艺是一种重要的工业化学反应过程，其安全运行和节能优化是提高生产效益、保障员工安全以及减少资源浪费的关键。
本文将介绍尿素热解制氨工艺的安全运行和节能优化模版。
2. 安全运行2.1 工艺流程及可能的危险因素尿素热解制氨工艺的流程包括原料准备、反应器加热、反应过程、产品分离及处理等过程。
可能的危险因素包括高温高压、有毒气体泄漏、火灾爆炸等。
2.2 安全设施和措施为确保工艺的安全运行，必须配备相应的安全设施和措施。
包括但不限于：安全阀、爆破片、泄漏报警装置、防火设施等。
此外，还应建立完善的应急预案和培训制度，确保员工了解应急处理措施并随时能够应对突发事件。
2.3 操作规程和安全培训制定详细的操作规程，确保员工严格按照规程操作。
定期进行安全培训，提高员工的安全意识，加强对危险因素的认识，减少事故发生的可能性。
3. 节能优化3.1 能量流程分析对尿素热解制氨工艺的能量流程进行分析，确定能量消耗的主要环节和能量浪费的原因，为节能提供依据。
同时，优化能量流程，提高能量利用效率。
3.2 设备优化和节能措施对设备进行优化，选择高效设备，减少能源损耗。
采用节能措施，如换热器的应用、余热回收等，减少能源消耗。
3.3 控制系统优化优化控制系统，提高自动化水平，实现精确控制和调节。
通过引入先进的控制算法和设备，减少能量浪费和生产过程中的不稳定因素。
4. 结束语尿素热解制氨工艺的安全运行和节能优化是化工生产中的重要问题。
通过合理的安全设施和措施、详细的操作规程和安全培训，可以确保工艺安全运行。
通过能量流程分析、设备优化和节能措施以及控制系统优化，可以实现节能优化。
本文提供的模版可以作为指导，帮助进行尿素热解制氨工艺的安全运行和节能优化。
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：NH2-CO-NH2＋ H2O → 2NH3↑＋ CO2↑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。
尿素颗粒在尿素溶解罐中配置成约50%浓度的尿素溶液，随后尿素溶液储存在尿素溶液储罐中以供电厂使用。
尿素热解法制氨尿素耗量计算
尿素热解法制氨尿素耗量计算一、引言尿素热解法制氨是一种重要的工业方法，用于生产氨气。
该方法具有较高的效率和可靠性，被广泛应用于各种工业领域。
在尿素热解法制氨过程中，尿素消耗量是一个关键参数，直接影响到生产成本和经济效益。
因此，对尿素消耗量的计算和优化具有重要意义。
二、尿素热解法制氨原理尿素热解法制氨的基本原理是将尿素加热至高温，使其分解产生氨气。
尿素热解反应可以表示为：CO(NH2)2 → 2NH3 + CO2。
在这个反应中，尿素分子分解成氨气和二氧化碳。
三、尿素耗量的计算在尿素热解法制氨过程中，尿素的消耗量可以通过以下公式计算：消耗量（kg）= 生产量（kg）/ 转化率其中，生产量是指所需生产的氨气的量，转化率是指尿素的转化率，即分解成氨气的比例。
在实际生产中，转化率是一个固定值，通常在90%左右。
因此，尿素的消耗量主要取决于生产量。
四、影响因素尿素消耗量受到多种因素的影响，包括：1.生产量：生产量越大，所需的尿素消耗量也越大。
2.转化率：转化率越高，尿素的消耗量就越低。
3.温度：反应温度越高，尿素的消耗量就越低。
但温度过高会导致尿素分解不完全，降低转化率。
4.压力：反应压力对尿素消耗量也有一定影响。
在一定范围内，提高压力可以促进尿素的分解，降低消耗量。
5.原料质量：原料尿素的纯度和质量也会影响到尿素消耗量。
五、优化措施为了降低尿素消耗量，可以采取以下优化措施：1.选用高质量的原料：选用纯度高、含杂质少的尿素作为原料，可以提高转化率，降低消耗量。
2.控制反应温度：在保证转化率的前提下，适当降低反应温度可以降低尿素消耗量。
3.提高转化率：通过改进反应条件和工艺参数，提高尿素的转化率，从而降低消耗量。
4.回收利用：对排放的尾气进行回收处理，提取其中的氨气和二氧化碳，减少浪费和消耗。
5.采用先进的工艺技术：积极引进和应用先进的工艺技术，提高生产效率和转化率，降低尿素消耗量。
六、结论尿素热解法制氨是一种重要的工业方法，用于生产氨气。
氨水和尿素溶液热解制氨工艺的热力计算
为了进行氨水和尿素溶液热解制氨工艺的热力计算，我们需要考虑以下几个步骤：
1. 确定热解反应方程式：
氨水和尿素溶液热解制氨的化学反应方程式如下：
NH3·H2O → NH3(g) + H2O(g)
CO(NH2)2 → NH3(g) + CO2(g)
2. 确定反应的焓变：
我们可以使用热力学数据表来查找这些反应的焓变。
对于氨水，可以查找其在特定温度下的饱和蒸汽压和密度。
对于尿素，可以查找其在特定温度下的分解压力和生成物（氨和二氧化碳）的分压。
3. 计算反应的摩尔焓：
使用反应方程式和反应物的摩尔数，我们可以计算出每个反应的摩尔焓。
摩尔焓是单位摩尔物质在单位温度下产生的热量。
4. 计算总热量：
将每个反应的摩尔焓乘以相应的摩尔数，然后将这些值相加，得到总热量。
总热量是整个工艺需要的热量。
5. 计算热效率：
使用总热量和输入的热量（例如燃料或其他能源），我们可以计算出热效率。
热效率是工艺利用输入热量的百分比。
6. 确定最佳工艺条件：
根据计算结果，我们可以确定最佳的工艺条件，例如温度、压力和物料浓度等。
这些条件可以使工艺的热效率最高，同时满足生产需求。
通过以上步骤，我们可以完成氨水和尿素溶液热解制氨工艺的热力计算。
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。
尿素热解制氨工艺的安全运行与节能优化（3篇）
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是一种常用的化学工艺，用于生产氨气。
在工业生产中，保证工艺的安全运行和实现节能优化是非常重要的。
本文将分析尿素热解制氨工艺的安全运行和节能优化，并提出相关的建议。
一、尿素热解制氨工艺的安全运行1. 设备选型和设计合理性在尿素热解制氨工艺中，设备的选型和设计对安全运行至关重要。
首先，应选择符合国家标准和行业要求的设备供应商，并对设备的质量进行严格把关。
其次，设备的设计应符合工艺要求及相关安全规范，包括设备的结构强度、耐压性能、防爆措施等。
2. 安全操作规程和操作培训对于尿素热解制氨工艺，员工务必熟悉相关的操作规程，并严格按照规程进行操作。
此外，应定期组织操作培训，提高员工的操作技能和安全意识，以减少操作错误和事故的发生。
3. 定期设备检查和维护尿素热解制氨工艺中的设备应定期进行检查和维护，以确保其正常运行和安全性。
定期检查可以发现和解决潜在的故障和问题，维护可以保持设备的良好状态，并防止设备过早损坏或失效。
4. 安全监测和应急预案在尿素热解制氨工艺中，应设置相应的安全检测设备，监测关键参数和气体浓度等。
同时，应建立完善的应急预案，并进行定期演练，以应对可能发生的事故和紧急情况。
二、尿素热解制氨工艺的节能优化1. 余热回收利用尿素热解制氨过程中产生的热量可以回收利用，用于加热和提供其他热能需求。
可以采用余热回收装置，将废热回收供热或发电，从而实现能源的节约利用。
2. 采用高效催化剂和催化剂再生技术选择高效的催化剂可以提高氨合成反应的转化率，减少副产物的生成，从而节约原料和能源消耗。
另外，采用催化剂再生技术可以延长催化剂的使用寿命，减少催化剂的消耗和排放。
3. 提高设备热效率和运行稳定性通过提高设备的热效率，如增加换热面积、优化流体力学设计等，可以减少能源的损失。
同时，保持设备的运行稳定性，避免频繁的停机和启动，可以提高工艺的节能效果。
4. 优化工艺条件和操作参数通过分析和优化工艺条件和操作参数，如反应温度、压力、进料比例等，可以降低工艺的能耗和原料消耗。
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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。