尿素热解制氨技术在燃煤电厂脱硝提效改造中的应用

High & New Tech no logy尿素热解制氨技术在燃煤电厂脱硝提效改造中的应用封琦君南京龙源环保有限公司，江苏南京210012摘要：为满足燃煤电厂超低排放和节能改造的新标准，广州发电厂 该系统达到了理想的脱硝效率。关键词：脱硝提标改造；选择性催化还原；尿素热解中图分类号：TM62 文献标识码：B文章编号：1006-84653#锅炉采用尿素热解制氨技术进行脱硝提效改造。运行结果表明,（2017）09-0012-01氮氧化物是主要的大气污染物之一，如酸雨、光化学烟雾和雾 霾等一系列民众关心的环境问题均由其引发。而燃煤电厂是氮氧化 物排放大户，因此，国家对该类企业的环境监管要求日益严格。2015年12月，国务院常务会议决定，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。为满足此标准，广州发电厂对其3#锅炉进行脱硝提效改造。由于厂区地处市中心，从安全、经济和场地限制等方面综合考 虑，本次改造采用尿素热解系统，为烟气脱硝提供所需的还原剂氨。1尿素热解制氨技术原理广州发电厂采用的是目前比较成熟的尿素热解技术一一美国Fuel Tech 公司的NOxOUT ULTR尿素热解制氨系统。尿素热解工艺的反应原理如下式：CC（NH： h * NH： + WXCO NHj + CO：.在高温时，尿素不稳定，会分解成氨（NH 3）和异氰酸（HNCO。 HNCC与反应生成Nf和CQ。烟气中的氮氧化物（NOX与反应 生成的还原剂 NH,可生成对环境无害的氮气（N 2）和水（H 20）。尿素热解制氨技术无高压设备、无腐蚀、无氨爆炸之忧，完全 没有安全隐患，因此是本次脱硝改造比较理想的还原剂制备方法。2主要工艺流程尿素热解制氨系统包括尿素制备和储存系统、尿素热解系统两 部分。尿素制备和储存系统主要包含尿素溶解罐、尿素溶液输送泵、尿素溶液储罐（7 天储量）、高流量循环装置和背压控制阀等。尿素 热解系统主要包含计量分配模块、电加热器、热解炉（带有喷射器） 和控制装置等。袋装尿素颗粒储存于尿素储存间，开袋后倒入溶解罐，用除盐 水将干尿素溶解配制成50濒量浓度的尿素溶液，由尿素溶液输送泵送至尿素溶液储罐进行储存，然后经尿素循环系统送至计量分配 模块。计量分配模块能精确地测量和控制输送到分解室的尿素溶液 流量。高温热风经电加热器加热到600C以上，作为分解室的热源。尿素溶液由喷射器喷入热解室后在高温下分解，生成NH、fO和CQ等分解产物。分解产物与稀释空气混合均匀后，经由喷氨系统进入 脱硝烟道。3脱硝系统简介3#炉脱硝采用选择性催化还原（SCR烟气脱硝系统，SCR 脱硝 还原剂由尿素热解系统制备。3#锅炉最大连续蒸发量为220t/h，脱硝系统入口参数见表 1。在设计工况下，3#炉 SCR脱硝需氨量为 45kg/h，相应尿素耗量 为80kg/h。热二次风（BMCR工况：9kPa，250C ）由高温稀释风机 增压后送至电加热器（功率：230kV）。电加热器将热风加热到600C（上接第11页）4结束语凹版印刷VOCs废气的净化治理联用工艺主要是将活性炭吸附与 催化燃烧装置有机结合起来，这样可以提升VOCs废气的吸附处理效果，避免造成二次污染，将凹版印刷VOCs废气的净化治理与回收利用提升到一个新高度。采用具备3个吸附罐的活性炭吸附装置，能够进行废气的循环处置，将其吸附性能发挥到极致，实现吸附的高效率。此外，活性炭纤维凭借其较低的再生能量消耗，强大的脱附功 能以及气流阻力较小的缠绕芯工艺，使其能够实现低压排气风机的 运行规格。催化床在进行催化燃烧时会产生大量的热量，这就能够以上，为热解室提供尿素分解所需的热源。表1锅炉BMCF工况脱硝系统入口参数（标态，干基，6%O 2）项目单位数据烟气量Nrr/h228848烟气温度uc370烟尘浓度g/Nm30NOx以 NO计）mg/Nrh400500HClmg/Nm18HFmg/NiT8SOmg/Nrn2000SOmg/Nrn263#炉脱硝系统提效改造投运后的监测数据（表2）表明，该系统达到了理想的脱硝效率。表2 3#炉脱硝系统运行记录锅炉负荷脱硝原烟气脱硝净烟气脱硝效率NOx浓度（标态，干基，6%O烟气温度NOx浓度（标态，干基，6%（2）氨逃逸率t/hmg/Nrncmg/NmPpm%21844234733.10.792.522041334831.81.292.321739734525.61.493.54运行中需注意的问题（1）运行时需注意热解炉出口温度的调整，避免由于出口温度过高而引起电加热器持续大功率运行，出现热保护联锁动作（电加 热器本体有三个温度测点，设定值为790C）；（2）运行时需注意监测热解炉压差，如发现压差超过正常范围且持续上升，可能是因为尿素结晶而堵塞了热解炉。必要时，需停 止脱硝系统运行，检查热解炉尾部。5结论广州发电厂3#炉 SCR脱硝采用尿素热解制备脱硝还原剂，该系统运行稳定、安全。在SCR反应器入口 NQ浓度（以NO计，标态，干基，6%Q） 500 mg/Nm 3的情况下，SCR反应器出口 NQ浓度（以 NQ计，标态，干基，6%。2）40 mg/Nm 3，脱硝效率A 90%满足了 脱硝提标改造的要求。参考文献：1 汪建光.燃煤电站SCR脱硝技术中尿素热解和水解制氨技术对比J.能源与环境,2008（4）:59-60.2 赵冬贤等.尿素热解制氨技术在SCR脱硝中的应用J.热力发电,2009,38（8）:65-67.3 郭伟，崔宁.尿素热解制氨SCR脱硝技术在电厂的应用与优化J.锅炉技术,2012,43（3）:77-80.4 姚海明，周萍,高月荣.SCR脱硝尿素热解制氨热解风制备工艺J.中国环保产业,2016（8）:65-68.帮助废弃中部分有机物达到自燃的条件，使其能够进行脱附再生， 达到节能减排的效果。凹版印刷VOCs废气的净化治理联用工艺的实 现，顺应了节能环保的时代要求，有利于建设环境友好型，资源节 约型社会的发展。参考文献：1 张杰.VOCs排污收费撬动多大市场 ？J.环境经济,2015,ZC（11）:38.2 邱钰棋，任勇.谈印刷业中VOCs污染现状及控制J. 山西建 筑,2016,18（23）:195-196.赵琳.包装印刷业实施清洁生产审核减少 VOCs排放实例探讨J. 山东化工,2016,19（10）:146-148.| 12 | 2017 年 9 期