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洛陽萬山高新技術應用工程有限公司
一、技術背景
選擇性催化還原煙氣脫硝工藝(Selective Catalytic Reduction of NOX,簡稱SCR脫硝工藝)還原劑主要有液氨、氨水、尿素三種形態。液氨由于工藝系統簡單,投資和運行成本較低,在SCR脫硝工藝中應用較廣,但是液氨屬于高危險還原品,其運輸和儲存要求苛刻且越來越多地受到政策、法規的限制,極不為便;同樣,氨水也因為其運輸、儲存問題以及投資運行成本居高而受到應用的局
一、技術背景
選擇性催化還原煙氣脫硝工藝(Selective Catalytic Reduction of NOX,簡稱SCR脫硝工藝)還原劑主要有液氨、氨水、尿素三種形態。液氨由于工藝系統簡單,投資和運行成本較低,在SCR脫硝工藝中應用較廣,但是液氨屬于高危險還原品,其運輸和儲存要求苛刻且越來越多地受到政策、法規的限制,極不為便;同樣,氨水也因為其運輸、儲存問題以及投資運行成本居高而受到應用的局限;作為安全性要求較低的SCR脫硝還原劑—尿素具有與液氨相同的脫硝性能,沒有危險性政策、法規限制,可以方便地被運輸、儲存和使用,目前,尿素作為SCR脫硝還原劑已逐漸被電廠采用。
尿素作為SCR脫硝還原劑,目前的通常工藝是要設置單獨的尿素制氨系統,將尿素預先分解成氨氣,然后再將氨氣送入脫硝裝置。常用的尿素制氨有兩種工藝:尿素熱解制氨和尿素水解制氨,熱解法是尿素溶液在600℃的常壓環境中快速受熱分解成氣氨,其熱源通常采用300℃左右的鍋爐一次熱風或空氣,然后經過加熱器加熱到600℃;水解法是尿素溶液在140-200℃溫度、壓力0.4-2.0MPa的環境中發生水解反應生成氣氨,其熱源一般是引入水蒸氣到水解器。無論是尿素熱解還是水解制氨,都免不了引入熱源需要消耗大量的能量,且系統設計復雜、投資和運行成本過高。
二、SCR脫硝尿素熱解制氨新技術
氨是SCR脫硝發生還原反應的zui終還原劑,尿素受熱分解可產生氨。在450℃時,尿素有效分解、氣氨產率達到75%,在600℃時,尿素有效分解、氣氨產率達到*。SCR脫硝尿素制氨新技術是根據尿素分解與氣氨產率關系,根據鍋爐布置特點和煙氣特性,將鍋爐500-900℃(進一步zui適宜的溫度范圍為600℃-700℃)溫度區域的煙氣靠壓力差自流引出少量煙氣(通常大約0.5-1%)作為熱源,并將尿素溶液噴射到此煙氣中,尿素溶液受熱、蒸發、*分解成氣氨,氣氨與煙氣混合,氨/煙氣混合氣體被返回到SCR脫硝反應器入口與省煤器出口的煙氣混合后流入SCR脫硝反應器,在催化劑作用下氨與氮氧化物發生還原反應生成水和氮氣,達到脫硝的目的。
三、技術特點
SCR脫硝尿素熱解制氨新技術無需額外加熱源,利用鍋爐布置特點和煙氣特性,依靠煙氣壓力差,自流引出少量煙氣作為尿素分解的熱源,無需設置單獨的尿素熱解或水解系統,尿素分解熱源煙氣溫度高,尿素可實現**分解,氣氨產率和尿素利用率高,zui大程度的降低了尿素的消耗量,具有安全可靠性高、系統可靠性強,不影響鍋爐性能,可*地降低運行能耗,節省投資成本和運行成本。
四、有益效果
以600MW機組為例:傳統尿素熱解制氨工藝的SCR脫硝系統能耗為1800KW/h,采用尿素熱解制氨新技術的能耗低于200KW/h,運行能耗節省高達90%以上,同時由于減少了系統配置,尿素熱解制氨新技術的投資成本可節省30%-40%,特別適合火力發電廠燃煤鍋爐的SCR脫硝。
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