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尿素脫硝的步驟及流程介紹，尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)或成趨勢(shì)
作者： 來源： http://www.rayl.com.cn/hydt/n876.html 發(fā)布時(shí)間：2017-12-04
脫硝還原劑的選擇一般從其物理性質(zhì)、經(jīng)濟(jì)性和安全性方面綜合考慮，目前主要有液氨、氨水和尿素三種。由于液氨是危險(xiǎn)化學(xué)品，隨著國(guó)家對(duì)安全的日益重視，以及一系列相關(guān)限制措施的逐漸出臺(tái)，使得電廠使用液氨時(shí)在審批、工期、占地等諸多方面受到了越來越多的制約，投運(yùn)后通過環(huán)保驗(yàn)收的程序也較為繁瑣;而氨水因其氨含量低、體積大、運(yùn)輸不便、運(yùn)行成本高而受到應(yīng)用的局限。作為無危險(xiǎn)的制氨原料，尿素具有與液氨相同的脫硝性能，又是廣泛應(yīng)用的綠色肥料，無毒無害，使用安全，因而沒有法規(guī)限制，并且便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。多年來，因使用不當(dāng)，由液氨造成的傷亡損失十分慘重?；痣姀S脫硝若采用液氨為原料，其使用量非常巨大，以一座中型火電廠為例，每天大約需要消耗液氨10噸。全國(guó)有數(shù)千座火電廠，如全部使用液氨，僅此一項(xiàng)相當(dāng)于每天有幾千臺(tái)10噸的液氨罐車奔跑于全國(guó)各地，用于運(yùn)輸原料，安全隱患不容忽視。目前在國(guó)內(nèi)SCR(Selective Catalytic Reduction，選擇性催化還原法)脫硝采用尿素為還原劑已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，并逐漸成為主流，尤其是在一些重點(diǎn)區(qū)域和離居民區(qū)較近的城市電廠，尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)得到越來越多的應(yīng)用。
但長(zhǎng)期以來，該項(xiàng)技術(shù)被國(guó)外公司所壟斷，國(guó)內(nèi)企業(yè)不得不支付高昂的設(shè)備費(fèi)和技術(shù)使用費(fèi)。為了打破國(guó)外公司技術(shù)壟斷，中國(guó)大唐集團(tuán)公司于2012年正式成立科技攻關(guān)項(xiàng)目：組織科研團(tuán)隊(duì)，對(duì)采用尿素作為原材料應(yīng)用于火電廠煙氣污染治理的技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)研究。課題組制定了“基礎(chǔ)理論→小型實(shí)驗(yàn)→CFD模擬→中試實(shí)驗(yàn)→示范工程”五個(gè)階段的技術(shù)開發(fā)路線，對(duì)尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究，每一個(gè)階段都形成成果。
課題組在成功獲得基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)室研究成果的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步地示范工程技術(shù)開發(fā)、建設(shè)，2014年6月7日20時(shí)，項(xiàng)目首臺(tái)示范裝置——大唐洛陽熱電廠#5機(jī)尿素?zé)峤庵瓢笔痉堆b置順利通過168h試運(yùn)行，并正式移交業(yè)主。試運(yùn)行期間各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)異，熱解裝置成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行，可以跟蹤不同的氨氣需求量信號(hào)自動(dòng)調(diào)整制氨量，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間達(dá)到10s以內(nèi)，同步滿足不同負(fù)荷工況下的脫硝效率要求，實(shí)現(xiàn)SCR出口NOx值的達(dá)標(biāo)排放。
針對(duì)項(xiàng)目創(chuàng)新，在研究過程中進(jìn)行了大量的技術(shù)專利申請(qǐng)，僅尿素?zé)峤膺@一項(xiàng)技術(shù)就申請(qǐng)了18項(xiàng)專利，并且集中度高，已形成了專利群保護(hù)，構(gòu)建了較強(qiáng)的技術(shù)壁壘?；谘芯亢烷_發(fā)，在技術(shù)專利、理論研究、流場(chǎng)設(shè)計(jì)、熱模中試數(shù)據(jù)、工程試驗(yàn)測(cè)試等方面，本項(xiàng)目已超越國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，處于領(lǐng)先地位。
2014年9月2日，“大型燃煤電廠SCR脫硝尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目技術(shù)鑒定會(huì)在北京召開。鑒定委員會(huì)認(rèn)為：項(xiàng)目研究取得諸多創(chuàng)新成果，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的尿素?zé)峤庵瓢背商准夹g(shù)，通過了工程驗(yàn)證，技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，可替代同類進(jìn)口技術(shù)和設(shè)備。建議在大型燃煤電廠煙氣脫硝相關(guān)工程中積極推廣應(yīng)用。
目前，項(xiàng)目通過推廣已經(jīng)成功應(yīng)用于9臺(tái)鍋爐的SCR脫硝、除塵等環(huán)保工程上，收獲了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，通過不斷的科技開發(fā)和應(yīng)用，項(xiàng)目研制的尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)化為成熟可靠的商業(yè)化技術(shù)。同時(shí)，課題組正在著手進(jìn)行尿素?zé)峤饧夹g(shù)商標(biāo)申請(qǐng)等工作，以進(jìn)一步形成品牌和名牌效應(yīng)，為我國(guó)的脫硝環(huán)保行業(yè)注入自主創(chuàng)新技術(shù)，為祖國(guó)的節(jié)能減排作出貢獻(xiàn)，形成良好的社會(huì)效益。期待在不久的將來，能夠?qū)⒃摷夹g(shù)出口到海外，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，推動(dòng)高附加值的技術(shù)成果在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用。
尿素脫硝整套啟動(dòng)操作規(guī)程及操作流程
1、尿素溶液的制備
SCR脫硝
由人工將袋裝尿素倒入溶解罐上面的加料斗里，在攪拌器的攪動(dòng)下，用除鹽水將尿素溶解制成45-50%的尿素溶液。尿素溶液配制完成后，用尿素溶液輸送泵輸送到尿素溶液儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。SCR反應(yīng)器脫硝運(yùn)行時(shí)尿素溶液經(jīng)由尿素溶液循環(huán)泵輸送到SCR反應(yīng)器區(qū)域。一罐尿素溶解罐的尿素溶液可以滿足1#2#爐脫硝需要的一天的尿素用量。
2、尿素溶液的儲(chǔ)存
脫硝系統(tǒng)設(shè)有一個(gè)尿素溶液儲(chǔ)罐。每罐有效容積為40m3，底部設(shè)有蒸汽盤管加熱，罐體加熱系統(tǒng)將使罐體在外界環(huán)境溫度變化時(shí)還能保持罐內(nèi)溫度不低于40°C。儲(chǔ)罐上分別設(shè)有溫度計(jì)和差壓密度計(jì)，用于監(jiān)測(cè)尿素溶液的溫度和密度。
3、尿素溶液的供應(yīng)
有兩臺(tái)尿素溶液循環(huán)泵(一運(yùn)一備)，用于向1#2#爐的SCR反應(yīng)器區(qū)域輸送尿素溶液。通過設(shè)在尿素溶液循環(huán)回路上的調(diào)節(jié)閥來控制輸送的尿素溶液分配模塊的尿素溶液壓力。
4、啟動(dòng)操作程序
u 啟動(dòng)尿素儲(chǔ)存供應(yīng)系統(tǒng)
? 檢查尿素溶解儲(chǔ)存供應(yīng)系統(tǒng)，確認(rèn)高流量循環(huán)裝置到每個(gè)計(jì)量分配裝置及尿素溶液儲(chǔ)罐的管路閥門調(diào)整好，保證整個(gè)尿素溶液循環(huán)管路管路暢通。
? 啟動(dòng)尿素溶解儲(chǔ)存供應(yīng)系統(tǒng);
? 保持尿素溶液高速回流通暢，母管壓力0.8MPa正常。
u 調(diào)節(jié)二次風(fēng)調(diào)節(jié)門
? 檢查熱解爐前后的二次風(fēng)調(diào)節(jié)門，確認(rèn)閥門完好;
? 確認(rèn)風(fēng)門動(dòng)作正常，啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī);
? 保證二次風(fēng)壓力正常，入口風(fēng)量控制在規(guī)定流量，出口流量平衡。
u 啟動(dòng)尿素溶液分配計(jì)量系統(tǒng)
? 確認(rèn)熱解系統(tǒng)高流量循環(huán)裝置能供給計(jì)量與分配裝置尿素溶液，并且確認(rèn)尿素溶液管路入口壓力為 0.45MPa;
? 啟動(dòng)壓縮空氣冷干機(jī)，確認(rèn)霧化空氣最小值為 0.45MPa 時(shí)可用，并且確認(rèn)與模塊正確連接;
? 確認(rèn)與計(jì)量分配裝置相關(guān)的全部電路斷路器電源正常;
? 啟動(dòng)尿素溶液分配計(jì)量系統(tǒng)，檢查尿素流量及霧化正常。
u 啟動(dòng)熱解爐系統(tǒng)℃
? 確認(rèn)增壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)正常，二次風(fēng)壓正常，風(fēng)量>1800?/h;按照程序進(jìn)行吹掃;
? 確認(rèn)電加熱器正常，控制系統(tǒng)投入運(yùn)行，每小時(shí)30-50℃逐步升溫;
? 確認(rèn)尿素高流量循環(huán)裝置處于運(yùn)行狀態(tài);
? SCR-AIG 允許熱解爐啟動(dòng);
? 高流量循環(huán)裝置、計(jì)量分配裝置、電加熱器系統(tǒng)無緊急報(bào)警;
? 反應(yīng)器溫度達(dá)到290℃以上，投入脫硝，按照順序控制投入尿素溶液開始噴氨。
SCR脫硝
尿素?zé)峤夥撓醴磻?yīng)器SCR的基本原理
SCR工藝所用的脫硝還原劑氨有三種來源：氨水、液氨以及尿素。本脫硝裝置采用1#2#機(jī)組的公用尿素系統(tǒng)輸送過來的循環(huán)尿素溶液所還原劑。
尿素經(jīng)溶解成 45%～50%的尿素溶液，尿素在溫度高于 150℃時(shí)不穩(wěn)定，高溫下可發(fā)生分解生成 NH3 和HNCO，HNCO與水反應(yīng)生成 NH3 和 CO2，得到脫硝所用的還原劑氨。
鍋爐脫硝噴槍 尿素脫硝噴槍 氨水脫硝噴槍 水泥廠脫硝噴槍 脫硝工程 脫硝設(shè)備
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