火电厂烟气SCR脱硝尿素制氨新技术

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浅谈尿素法SCR烟气脱硝技术

浅谈尿素法SCR烟气脱硝技术

浅谈尿素法SCR烟气脱硝技术摘要:燃煤电厂常规污染物排放与燃气发电基本同等清洁,为中国空气质量改善做出了巨大贡献。

其中以降低火电厂氮氧化物(NOx)排放为目的的SCR烟气脱硝技术是目前最成熟的脱硝技术之一,在火力发电厂得到广泛的应用。

本文介绍SCR尿素制取还原剂氨通常的两种方法热解和水解的制取过程、技术特点。

关键词:脱销;还原剂;尿素;热解;水解;安全;升级改造一、脱硝技术1.1SNCR技术SNCR技术是在锅炉内适当温度(900~1100℃)的烟气中喷入尿素或氨等还原剂,将NOx还原为无害的N2和H2O,SNCR的脱硝效率可达到80%以上。

大型锅炉由于受到炉膛尺寸的影响,还原剂在炉膛内较难均匀混合,SNCR的脱硝效率将低于40%。

该技术在发生燃烧反应时放出大量的热,使得操作温度较高,对设备和催化剂要求高,需要有热量回收设备。

根据国外的工程经验,脱硝效率约为25%~50%,对温度窗口要求严格,氨的逃逸率较大,可靠性差,在大型锅炉上运行业绩较少,更适合老机组改造,目前国内应用较少。

1.2SCR技术SCR脱硝技术的原理是烟气和氨与空气的混合物在经过SCR反应器的蜂窝式或板式催化剂层时,烟气中的NOx(主要是NO以及少量的NO2)和加入SCR反应器中的NH3、空气中O2发生选择性催化还原反应,生成无污染的N2和水。

SCR技术是目前应用最多而且最有成效的烟气脱硝技术,世界各国采用的SCR系统有数百套之多,在大型锅炉上具有相当成熟的运行业绩。

SCR催化剂一般用以TiO2作为载体的V2O5、WO3及MoO3等金属氧化物,其反应过程为:NO、NH3、O2从烟气中扩散至催化剂的外表面并进一步向催化剂中的微孔表面扩散,在催化剂的微孔表面上被吸附,随后反应转化成N2和H2O。

N2和H2O从微孔内向外扩散到催化剂外表面,再从催化剂表面上脱附下来,最后扩散到主流气体中被带走,烟气完成整个脱硝过程。

上述反应温度可以在300~400℃之间进行,脱硝效率约为70%~90%。

脱硝SCR氨站改尿素制氨技术分析

脱硝SCR氨站改尿素制氨技术分析

脱硝 SCR氨站改尿素制氨技术分析摘要:随着各发电企业对安全的要求越来越高,火电机组烟气脱硝还原剂使用尿素来代替换液氨成为趋势。

尿素制氨技术最早起源于美国,一般是采用尿素热解、水解这两种方式来制备氨气,这两种方式在实际的运用过程中都有各自的优缺点,现对尿素热解制氨技术、水解制氨技术进行对比分析,并得出相关结论。

关键词:SCR脱硝;尿素;热解;水解;催化引言在燃煤锅炉烟气脱硝工艺中,选择液氨作为还原剂是最经济高效的,但液氨是危险化学品,运输受到严格的限制,液氨储存又是重大危险源。

随着国家对安全生产要求的不断提高,液氨用作脱硝还原剂的安全性问题越来越被各发电企业所重视,而安全性高的尿素成了替代液氨的不二选择。

1 SCR脱硝技术选择性催化还原法(SCR)是目前烟气脱硝技术中使用最广泛的技术,因为过程无公害、无污染,技术成熟、系统简单、操作方便、脱硝效率高等优势,在市场上得到广泛应用。

SCR脱硝的还原剂主要是液氨、氨水和尿素。

液氨是纯氨,只需将其蒸发即可,投资及运行费用都很低,是SCR脱硝的主流制氨工艺,缺点就是液氨是危险化学品,运输、储存和使用过程中存在安全隐患。

氨水制氨是将20%-25%浓度氨水加热蒸发形成氨气和水蒸汽,缺点一个是蒸发气化能耗高,再一个设备腐蚀,目前主要是应用在小机组上。

尿素制氨则需要先将尿素颗粒溶解成溶液,再将溶液送至热解炉或水解槽中,通过加热使尿素分解成氨气。

尿素最大的优势就是安全,常温下性质稳定,运输、存储、使用都非常便捷,缺点就是运行成本高。

受地理条件、已有厂区空间限制以及国家、行业及各地方政府的相关规范指导,尿素制氨成了一些电厂的必然选择。

尿素制氨技术目前有热解和水解两种应用比较多的技术。

另外有研究人员已开始探索尿素直喷技术,该技术使投资大大降低,但由于还不成熟,处于摸索阶段,本文不再介绍,以下只对热解和水解技术进行分析。

2热解制氨技术2.1工艺原理尿素热解制氨主要是来源于美国燃料公司的技术,将尿素溶液喷入高温热解室,尿素在高温状态下不稳定,会被分解成NH3和HNCO,HNCO和水发生化学反应,生成NH3和CO2。

烟气脱硝中尿素水解制氨工艺的应用

烟气脱硝中尿素水解制氨工艺的应用

烟气脱硝中尿素水解制氨工艺的应用某电厂2X660MW机组脱硝还原剂采用尿素,尿素作为原料制取氨气相对于氨水及液氨具有较高的安全性,且运行稳定可靠,具有较高的推广价值。

1概述选择性催化还原法(SCR)是目前世界上技术最成熟、应用最多的电厂烟气脱硝工艺。

根据其反应原理,SCR烟气脱硝所需还原剂为氨气。

氨气通常可以通过氨水、液氨或尿素三种原料获取。

氨水由于建造、运行成本高,运输、卸料、储存、使用等环节均存在安全隐患的原因,自20世纪90年代以后,已经很少被用作脱硝还原剂。

液氨在前几年的项目中应用广泛。

但由于液氨(NH3)属易燃、易爆、有毒危险品,因此在运输、卸料、储存、运行、检修等各个环节均存在极大安全隐患。

以尿素作为原料制取氨气相对于氨水及液氨具有较高的安全性,随近几年国家对安全运行要求的提高,已逐步代替液氨做为还原剂制备原料。

尿素水解制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下会发生水解反应产生氨气。

其化学反应式为:NH2-CO-NH2+ H2O - 2NH3 t + CO2 t [1]尿素水解制氨系统由1)尿素颗粒储存和溶解输送系统2)尿素水解系统组成。

尿素颗粒在尿素溶解罐中配置成约40%-60%浓度的尿素溶液,随后尿素溶液储存在尿素溶液储罐中。

尿素溶液通过泵输送到水解反应器中水解产生氨气,氨气随后进入SCR区氨空气混合器后喷入烟道用作烟气脱硝的还原剂。

由于尿素水解制氨系统解决了液氨的装卸、运输、储存等问题,水解器制氨备案随制随用,无需储存,彻底解决了电厂脱硝工程还原剂制备系统的安全隐患问题。

本机组尿素水解制氨系统主要的能源方式是电厂的冷再蒸汽,所需要的蒸汽参数为:压力LOMPa,温度180c以上,单台机组脱硝尿素耗量为380kg/h,蒸汽耗量约为2.0t/h,尿素水解撬块布置在锅炉零米。

2尿素水解工艺系统简介尿素水解制氨工艺主要由2部分组成:尿素颗粒储存和溶解输送系统、尿素水解系统[2],如图1图1尿素催化水解系统简图1.1 尿素溶解及输送系统尿素采用袋装(50kg,总氮246.4,粒径范围dl. 18-3.35mm,执行标准GB2440-2001),尿素通过运输车运入到尿素溶液制备区后,储存在尿素储仓间内。

尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用

尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用

尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用1. 引言1.1 背景介绍尿素水解SCR脱硝技术是目前电厂中常用的一种脱硝技术,可以有效降低燃煤发电厂排放的氮氧化物(NOx)浓度,保护环境。

随着环保要求的不断提高和工业发展的迅速增长,尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用越来越受到重视。

尿素水解SCR脱硝技术通过将尿素与催化剂混合喷射至燃烧过程中的烟气中,与NOx进行化学反应生成无害的氮气和水蒸气,从而达到脱硝的效果。

其优势在于脱硝效率高、操作稳定、节能减排等方面,但也存在一定的局限性,如催化剂寿命有限、操作维护成本高等。

电厂在选择脱硝技术时需要综合考虑各种因素。

本文将深入探讨尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用,分析其优势和局限性,并结合工程案例和操作维护经验,为电厂脱硝工程提供参考依据。

1.2 研究目的研究目的是通过对尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用进行深入研究和分析,探讨其在减少电厂废气排放中的效果和优势,为电厂的环保工作提供更为可靠和高效的解决方案。

还旨在总结和评估尿素水解SCR脱硝技术在电厂中实际运行中存在的问题和挑战,为进一步改进和优化该技术在电厂中的应用提供参考和建议。

通过本研究,希望能够全面了解尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的实际应用情况,为推动电厂废气治理技术的发展和进步贡献力量。

2. 正文2.1 SCR技术原理SCR技术的全称为Selective Catalytic Reduction,即选择性催化还原技术,是一种通过将氨气或尿素溶液喷射到烟气中,利用催化剂将NOx还原为无害氮气和水的脱硝技术。

SCR技术主要基于化学反应原理,通过在高温下将氨气或尿素溶液与烟气中的NOx进行反应,生成氮气和水。

SCR技术的主要反应过程为:NH3 + NOx → N2 + H2O。

当NOx进入SCR反应器中时,与氨气或尿素溶液在催化剂的作用下发生反应,生成无害的氮气和水,从而实现脱硝的效果。

SCR技术通过选择合适的催化剂和控制反应条件,可以高效地将燃煤电厂烟气中的NOx大幅降低,达到环保要求。

火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程

火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程

文章标题:探究火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程在当今社会,随着工业化进程的不断加快,对环保的要求也越来越高,而火燃煤电厂作为重要的能源供应商,其烟气排放成为了环保领域需要解决的难题之一。

而烟气脱硝尿素水解技术规程便成为了解决这一难题的关键技术之一。

本文将对火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术规程进行深入探讨,并依次介绍其原理、应用和未来发展方向。

一、技术原理我们来探讨火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术的原理。

该技术主要是利用尿素水解产生氨气,通过氨气与烟气中的氮氧化物进行反应,从而达到减少烟气中氮氧化物排放的目的。

烟气脱硝尿素水解技术的关键在于尿素的水解过程,这是一个非常重要的化学反应过程。

当尿素被加热至一定温度时,其分子内部的化学键发生断裂,形成氨气和二氧化碳。

而氨气则可与烟气中的氮氧化物发生化学反应,将其转化为无害的氮气和水。

通过这一原理,烟气脱硝尿素水解技术实现了对烟气中有害氮氧化物的高效去除。

二、技术应用火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术在工业实践中的应用十分广泛。

该技术可以有效降低火燃煤电厂烟气排放中的氮氧化物含量,达到环保排放标准,保护环境。

尿素作为脱硝剂,价格低廉且易于获取,对于火燃煤电厂来说具有一定的经济优势。

另外,烟气脱硝尿素水解技术还可以实现连续、稳定、高效地脱硝,为火燃煤电厂的运行提供了可靠保障。

该技术在火燃煤电厂中得到了广泛应用,并在一定程度上解决了烟气排放带来的环境问题。

三、未来发展方向尽管火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术已经取得了较大的成功,但其在一些方面还存在改进的空间。

未来,我们可以对尿素的水解过程进行深入研究,寻求更高效、更稳定的脱硝剂。

我们也可以探索利用其他技术手段提高烟气脱硝效率,以降低能耗、改善脱硝设备的运行成本。

另外,火燃煤电厂烟气脱硝尿素水解技术在应对氮氧化物外,也可以进一步开发对其他污染物的净化功能,实现多污染物同时净化的一体化技术。

这些都将是未来该技术发展的重点方向。

尿素水解制氨在燃煤电厂烟气脱硝系统中的应用

尿素水解制氨在燃煤电厂烟气脱硝系统中的应用

尿素水解制氨在燃煤电厂烟气脱硝系统中的应用摘要:在我国,尿素作为SCR脱硝技术还原剂的项目逐步增多。

从安全和环境风险角度看,尿素是火电厂脱硝工艺中最安全可靠的还原剂。

尿素制氨工艺替代液氨贮存及制备工艺,可达到同等的脱硝性能。

尿素是一种稳定、无毒的固体物料,作为脱硝用氨的理想来源,对人和环境均无害,可以被散装运输并长期储存,运输道路无特殊要求。

其使用不会对人员和周围社区产生不良影响,不存在爆炸危险、毒性危害,也不会构成重大危险源,安全成本低。

关键词:尿素水解制氨;燃煤电厂;烟气脱硝系统;应用1尿素水解制氨工艺原理1.1工艺原理将50%浓度的尿素溶液放入水解反应器,在温度130~150℃、压力0.45~0.55MPa条件下发生分解反应,转化成二氧化碳和氨气。

尿素水解产生的氨气和二氧化碳进入气液分离器进行气液分离,再由管道输送到锅炉的喷氨系统进行脱硝。

尿素催化水解制氨技术,是在普通尿素水解技术的基础上,加入催化剂。

在催化剂的作用下,熔融状态的尿素在反应器内快速进行水解反应。

反应速度较普通尿素水解法约提高10倍以上,响应时间可达到1min以内。

1.2催化剂作用为了使反应速率恒定,尿素、水和热量都必须按照正确的比例供给反应器。

反应器中装有定量的催化剂,其主要作用是改变了反应路径,从而大大加快反应速率,降低响应时间。

1.3尿素水解制氨工艺流程尿素水解制氨系统主要包括尿素溶液存储和供应系统、蒸汽加热系统、尿素水解产品气供给系统和尿素水解反应器疏放系统。

尿素溶液储罐中的尿素溶液(质量分数为40%~50%)经泵输送至尿素水解反应器内发生水解反应,来自厂区的加热蒸汽进入换热管,将尿素水解反应器内的温度维持在130~160℃,并将压力控制在0.4~0.6MPa。

尿素水解反应产生的产品气主要包括NH3,CO2和水蒸气,产品气经管道输送至氨-空气混合器中与稀释风混合,再经喷氨格栅喷入烟道中与烟气混合。

尿素水解反应器中的杂质和废液通过疏放系统排至废水池,再输送至电厂指定区域进行处理。

尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用

尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用

尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用【摘要】尿素水解SCR脱硝技术是一种有效的脱硝技术,在电厂中得到广泛应用。

本文首先介绍了尿素水解SCR脱硝技术的原理,然后分析了其优点和在电厂中的具体应用案例。

随后展望了该技术的发展前景,并探讨了其在节能减排中的地位。

在结论部分总结了尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用效果,并提出了未来的发展方向。

通过本文的分析,可以看出尿素水解SCR脱硝技术在电厂中是一种可靠且具有良好发展前景的脱硝技术,对于推动电厂清洁生产和环境保护具有重要意义。

【关键词】尿素水解SCR脱硝技术、电厂、应用、原理、优点、案例、发展前景、节能减排、总结、未来发展方向1. 引言1.1 研究背景研究背景:随着工业化进程的不断加快和城市化的发展,大量的燃煤电厂排放出的氮氧化物对环境和人类健康造成了严重威胁。

氮氧化物是导致酸雨和光化学烟雾的主要原因,对大气环境造成严重的污染。

燃煤电厂必须采取有效的措施来减少氮氧化物的排放,以保护环境和人类健康。

虽然尿素水解SCR脱硝技术在一定程度上减少了氮氧化物的排放,但仍然存在着一些问题和挑战。

对尿素水解SCR脱硝技术的研究和应用具有重要的理论和实际意义。

1.2 研究意义尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用具有重要的研究意义。

随着环境污染日益加剧,电厂作为重要的污染源之一,应用尿素水解SCR脱硝技术可以有效降低氮氧化物排放,减少对大气环境的污染。

尿素水解SCR脱硝技术可以提高电厂燃煤燃气锅炉的热效率,减少能源消耗。

应用该技术还可以降低电厂运行成本,提高电厂的经济效益。

尿素水解SCR脱硝技术在促进电厂节能减排和实现清洁生产方面具有重要意义,符合现代社会对环境保护和可持续发展的要求。

深入研究和应用尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的意义重大,对推动电力行业的可持续发展和环境保护具有十分重要的意义。

2. 正文2.1 尿素水解SCR脱硝技术的原理尿素水解SCR脱硝技术的原理是一种利用尿素在催化剂作用下与氮氧化物发生反应,将NOx转化为无害氮气和水的技术。

燃煤电厂烟气SCR脱硝尿素制氨方案研究与优化

燃煤电厂烟气SCR脱硝尿素制氨方案研究与优化

燃煤电厂烟气SCR脱硝尿素制氨方案研究与优化发布时间:2022-11-29T09:50:06.133Z 来源:《科学与技术》2022年8月15期作者:骆跃[导读] 在我国电力行业中,随着安全生产水平的不断提高骆跃单位:长安益阳发电有限公司湖南益阳 413000摘要:在我国电力行业中,随着安全生产水平的不断提高,以液氨为原料的脱硝还原剂将逐渐被尿素所替代。

因此,如何选用适宜的尿素制氨技术已成为烟气脱硝项目的一个重要内容。

本文主要介绍了目前燃煤电厂采用的各种尿素制氨技术,并对其技术特点进行了分析。

本研究表明,常规尿素水解工艺要优于传统尿素制氨,呈现出一定的安全性和稳定性,相对来说运行成本较低,这对于燃煤电厂尿素供氨工艺选择和优化具有非常重要的现实意义。

关键词:燃煤电厂;尿素制氨;研究与优化0 引言催化还原法是目前火力发电厂应用最广泛的工艺之一,具有广阔的应用前景。

以往的脱硝技术大多采用液氨,但是根据GB18218-2018《危险化学品重大危险源辨识》,液氨总量超过10t就属于严重危险源,因此,国内对液氨使用的限制非常严格。

考虑到尿素具有性状相对稳定、对环境无直接危害、运输储存安全方便等特点,采用尿素替代液氨将成为国内脱硝还原剂工艺发展的必然趋势,已然成为火电厂SCR脱硝装置液氨替代品首选[1]。

1尿素制氨工艺我公司燃煤4台燃煤机组(2×330?MW+2×650?MW)脱硝均采用SCR工艺,在技术改造之前,脱硝还原剂为液氨。

在2021年,该火电厂对脱硝氨区进行技术改造,采用尿素水解制氨代替液氨,以消除危险化学品重大危险源。

尿素水解和尿素热解是目前较为成熟、应用广泛的尿素生产工艺。

尿素水解分为电加热尿素和烟气加热两类。

上述两条工艺路线所需尿素均为50%,因此尿素转化为50%浓度尿素时,各工艺路线基本相同,区别在于尿素溶液转化方式为50%[2]。

1.1尿素水解制氨工艺1.1.1常规水解制氨工艺我厂采用尿素为还原介质的脱硝工艺系统,无液氨存储系统,尿素利用水解系统制备为氨气(CO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3↑),后经与稀释风机鼓入的稀释空气在氨/空气混合器中混合后,送达氨喷射系统。

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火电厂烟气SCR脱硝
尿素制氨新技术
孟 磊
(大唐科技产业集团有限公司,北京 100079)
摘 要:尿素催化水解制氨技术是一种新的火电厂烟气脱硝尿素制氨技术,具有能耗低、系统响应速率快等显著特点。

作者探讨分析了其技术原理、工艺流程、控制策略和运行操作方式,以及技术优势和技术
图1 尿素水解工艺流程示意
1.3 尿素催化水解控制策略
尿素水解控制系统采取DCS进行控制,控制策略主要分为模拟量控制策略和连锁保护策略。

模拟量控制的主要任务是保证尿素水解系统的温度、液位和压力运行在设定范围内。

模拟量控制主要包括水解反应器液位控制、水解反应器温度/压力控制和氨气混合气控制。

水解反应器液位采用单回路控制系统,通过调节尿素溶液进料量来调节液位。

水解反应器的温度/压力通过控制进入反应器的蒸汽流量进行调节。

在反应器初次启动阶段,主要控制反应器温度。

在反应器正常喷氨状态下,主要控制反应器的压力。

反应器的温度和压力控制设计有切换逻辑,当满足切换条件时,将实现温度/压力控制的自动切换。

氨气混合气控制的任务是根据脱硝氨气需求量控制水解反应器产生的氨气混合气,从而保证达到设定的脱硝效率。

尿素水解的连锁保护系统主要是保证水解反应器的
图2 催化水解系统主要运行参数历史趋势
New Technology for Ammonia Manufacture from Urea by Flue Gas
SCR Denitration in Power Plant
MENG Lei
(Datang Technology Industry Group Co., Ltd, Beijing 100079, China)
Abstract: The ammonia manufacture technology of urea catalysis and hydrolyzation is a sort of new technology for ammonia manufacture from urea by flue gas SCR denitration in power plants. It has obvious characteristics in low energy con sumption and rapid speed of system response. The paper probes into and analyzes the technical principle, technological flow, control strategy and operation mode as well as technical advantage and technical economy. The paper presents its application。

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