大型燃煤機(jī)組脫硝尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:脫硝用還原劑主要有液氨、氨水和尿素。由于液氨是?；罚S著國(guó)家對(duì)安全的日益重視，逐漸出臺(tái)一系列相關(guān)的限制措施，使得電廠用液氨時(shí)在審批、工期、占地等諸多方面受到越來(lái)越多的制約，氨水也因?yàn)槠溥\(yùn)行成本居高而受到應(yīng)用的局限。作為無(wú)危險(xiǎn)的制氨原料，尿素(Urea)具有與液氨相同的脫硝性能，是綠色肥料，完全沒(méi)有危險(xiǎn)和法規(guī)限制，可以方便的被運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用。

1.熱解工藝系統(tǒng)流程

尿素?zé)峤夤に嚴(yán)媚蛩厝芤簾峤夤に嚍镾CR系統(tǒng)提供反應(yīng)劑，該工藝可用于控制燃煤電廠鍋爐、垃圾焚燒鍋爐、熔爐、焚燒爐或者加熱器所產(chǎn)生的NOx的排放以滿足排放要求。尿素?zé)峤夤に噷⒛蛩胤纸鉃榘辈⑼ㄟ^(guò)SCR系統(tǒng)中氨噴射格柵提供脫硝系統(tǒng)所需的還原劑。

2.熱解系統(tǒng)

從鍋爐空預(yù)器處引出約1%總風(fēng)量的一次或二次空氣(約370℃)，通過(guò)一個(gè)高溫風(fēng)機(jī)（如需）輸送，再利用電加熱器將空氣溫度再次提升并達(dá)到進(jìn)入熱解室的溫度（約350～650℃）。隨后將尿素溶液噴入在溫度窗內(nèi)具有適當(dāng)停留時(shí)間的熱解室，以確保尿素溶液完全轉(zhuǎn)化為SCR還原劑。最后將含有SCR還原劑氨(NH3)的氣流導(dǎo)入AIG。整個(gè)過(guò)程需要監(jiān)測(cè)壓力、流量及溫度以滿足AIG/SCR的設(shè)計(jì)要求，保證尿素?zé)峤庀到y(tǒng)的正常運(yùn)行。

尿素?zé)峤夤に嚨闹饕磻?yīng)如下：

CO(NH2)2→NH3+HNCO

尿素→氨+異氰酸

HNCO+H2O→NH3+CO2

異氰酸+水→氨+二氧化碳

尿素在溫度高時(shí)不穩(wěn)定，會(huì)分解成NH3（氨）和HNCO（異氰酸），HNCO再與水反應(yīng)生成NH3和CO2。該過(guò)程產(chǎn)生的反應(yīng)劑NH3通過(guò)AIG注射在鍋爐煙氣中，與煙氣中的氮氧化物NOx反應(yīng)，生成對(duì)環(huán)境無(wú)害的N2(氮?dú)?和H20(水)。

主要反應(yīng)描述如下：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O(主要反應(yīng))

氮氧化物+氨+氧→氮+水

4NO+4HNCO+O2→4N2+4CO2+2H2O(可能反應(yīng))

氮氧化物+異氰酸+氧→氮+二氧化碳+水

熱解系統(tǒng)包括尿素制備系統(tǒng)、尿素溶液儲(chǔ)罐、輸送裝置、計(jì)量分配裝置、背壓控制閥、熱解室、高溫風(fēng)機(jī)、電加熱器及控制裝置等。

尿素顆粒由斗提輸送到溶解罐里，用去離子水將干尿素溶解成約50%質(zhì)量濃度的尿素溶液，通過(guò)尿素溶液給料泵輸送到尿素溶液儲(chǔ)罐；尿素溶液經(jīng)由輸送裝置、計(jì)量分配裝置進(jìn)入熱解室內(nèi)，與經(jīng)由高溫風(fēng)機(jī)、電加熱器輸送過(guò)來(lái)的高溫空氣混合熱解，生成NH3、H2O和CO2，分解產(chǎn)物與稀釋空氣混合均勻并噴入脫硝系統(tǒng)。

熱解系統(tǒng)采用約50%的尿素溶液作為還原反應(yīng)劑。50%的尿素溶液將保存在不銹鋼或玻璃鋼(FRP)儲(chǔ)存罐中，容量約為5天（或電廠要求天數(shù)）的尿素用量（當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，罐體需要加熱和保溫）。

帶泵的循環(huán)裝置將反應(yīng)劑提供給每個(gè)單元的計(jì)量裝置，計(jì)量后的反應(yīng)劑被輸送至一系列經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)并安裝在熱解室入口處的噴嘴。計(jì)量裝置可根據(jù)系統(tǒng)的需要自動(dòng)控制噴入熱解室的尿素量。系統(tǒng)還包括備用的高溫風(fēng)機(jī)及擋板以保證進(jìn)入AIG的氨的流量和壓力。

延伸閱讀：

淺談火電廠尿素爐內(nèi)直噴熱解脫硝技術(shù)

火電廠煙氣脫硝高溫?zé)煔馀月分眹娔蛩責(zé)峤庵瓢惫に噾?yīng)用

SCR煙氣脫硝尿素?zé)峤鉅t前煙氣加熱器技術(shù)研究