300MW機(jī)組SCR法還原劑制備方法比較

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:SCR脫硝系統(tǒng)的還原劑有三種：液氨、氨水和尿素。其中最常用的是液氨和尿素。選用尿素作為SCR系統(tǒng)的還原劑，目前國內(nèi)主要采用尿素?zé)峤庵瓢?、尿素水解制氨以及尿素爐內(nèi)直噴三種方案。從2004年至今，國內(nèi)火力發(fā)電開始脫硝項(xiàng)目，液氨法由于其運(yùn)行成本低，一直占市場主導(dǎo)地位。安全運(yùn)行管理日益發(fā)展，對于液氨運(yùn)行安全問題引起所有火電企業(yè)管理者的思考。

考慮到火電運(yùn)行人員的非化工專業(yè)，火力發(fā)電廠地理位置，脫硝技術(shù)的發(fā)展，各大系統(tǒng)展開脫硝氨區(qū)的源頭治理工程，即還原劑液氨改尿素整改工程。本文選取典型300MW機(jī)組，對液氨方案、尿素?zé)峤夥桨?、尿素水解方案、尿素直噴方案四種還原劑制備方法的系統(tǒng)配置、能耗、運(yùn)行成本進(jìn)行比較，并對各技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，為脫硝技術(shù)改造提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：脫硝；SCR；尿素；液氨；水解；熱解；直噴

1.引言

在眾多的脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原法（SCR）是脫硝效率最高，最為成熟的脫硝技術(shù)，目前已成為國內(nèi)外電站脫硝廣泛應(yīng)用的主流技術(shù)。目前，SCR脫硝系統(tǒng)的還原劑有三種：液氨、氨水和尿素[1]。其中最常用的是液氨和尿素。

選用液氨作為還原劑時(shí)，液氨的供應(yīng)由液氨槽車運(yùn)送，利用液氨卸料壓縮機(jī)將液氨由槽車輸入液氨儲槽內(nèi)，儲槽輸出的液氨在液氨蒸發(fā)槽內(nèi)蒸發(fā)為氨氣，經(jīng)氨氣緩沖槽送達(dá)脫硝系統(tǒng)。氨氣系統(tǒng)緊急排放的氨氣則排入氨氣稀釋槽中，經(jīng)水的吸收排入廢水池，再經(jīng)由廢水泵送至廢水處理廠處理。

選用尿素作為SCR系統(tǒng)的還原劑，目前國內(nèi)主要采用尿素?zé)峤庵瓢?、尿素水解制氨以及尿素爐內(nèi)直噴三種方案。尿素?zé)峤庵瓢笔窃跓峤鉅t內(nèi)，通過高溫?zé)犸L(fēng)對50%質(zhì)量濃度的尿素溶液進(jìn)行高溫分解，生成氨氣、水和二氧化碳的混合氣體。

尿素催化水解制氨是50%質(zhì)量濃度的尿素溶液在水解反應(yīng)器中通過蒸汽加熱后產(chǎn)生水解，生成為氨氣和二氧化碳的混合氣體。尿素爐內(nèi)直噴技術(shù)是利用鍋爐轉(zhuǎn)向室替代熱解爐等爐區(qū)設(shè)備，尿素溶液通過安裝在鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)的特殊的噴射器，直接在鍋爐高溫?zé)煔庵羞M(jìn)行加熱分解制氨。

從2004年至今，國內(nèi)火力發(fā)電開始脫硝改造項(xiàng)目，液氨法由于其運(yùn)行成本低，一直占市場主導(dǎo)地位。針對火力發(fā)電廠氨區(qū)設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行安全重點(diǎn)意見在各大電力系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生?？紤]到火電運(yùn)行人員的非化工專業(yè)，火力發(fā)電廠地理位置，脫硝技術(shù)的發(fā)展，各大系統(tǒng)展開脫硝氨區(qū)的治理工程，即還原劑液氨改尿素整改工程。本文選取典型300MW機(jī)組，對比各種還原劑制備方法的系統(tǒng)配置、能耗、運(yùn)行成本的差異，為技術(shù)改造提供參考依據(jù)。

2.項(xiàng)目情況

本文選火力發(fā)電廠300MW典型機(jī)組為例，對比不同還原劑制備方法的設(shè)備配置、物耗和運(yùn)行費(fèi)用對比分析。300MW機(jī)組的煙氣量大約為1050000Nm3/h，入口NOx濃度為300mg/Nm3，出口均要求滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)50mg/Nm3。計(jì)算公式如下[2]：

在滿足超低排放要求的前提下，300MW機(jī)組單臺爐氨耗量為110kg/h，尿素耗量為198kg/h。

影響工程造價(jià)主要是兩個(gè)方面：一是初期投資；二是運(yùn)行成本。接下來從這兩方面對比液氨、尿素?zé)峤?、尿素水解和爐內(nèi)直噴四種還原劑制備系統(tǒng)進(jìn)行比較。

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