尿素热解法在SCR脱硝中的应用

北极星环保网讯:平圩第二发电有限责任公司(以下简称平圩二电)现装机容量1280MW，为2×640MW超临界国产燃煤发电机组。其配套锅炉系哈尔滨锅炉厂设计制造的超临界压力煤粉炉。为满足《火电厂大气污染物排放标准》中要求的100mg/m3的氮氧化物排放标准，平圩二电进行了脱硝改造，脱硝工艺采用选择性催化还原法即SCR法。

平圩电厂2台机组的SCR系统入口NOx浓度为400mg/Nm3，要求保证在锅炉最大工况(BMCR)、燃用设计煤种、处理100%烟气量的条件下，脱硝效率不小于80%。

1SCR法烟气脱硝工艺中还原剂的选择方案

SCR法烟气脱硝工艺中常用的还原剂主要有液氨、氨水和尿素。由于考虑到场地、安全、交通运输等多个方面，平圩二电选择了尿素做为本次烟气脱硝改造的还原剂。以下为三种还原剂的比较，见表1。

2尿素热解法的系统原理简介

尿素是白色或浅黄色的结晶体，易溶于水，在高温下(350~650℃)可完全分解为NH3。尿素的密度为1355kg/m3，尿素颗粒容重是780kg/m3，堆积角度为31°(静)。

整个尿素热解法系统包括尿素储仓(如条件不允许可取消)、斗式电动提升机、尿素溶解罐(配有加热和搅拌功能)、尿素溶液泵、尿素溶液储罐、尿素溶液循环泵、计量分配器、背压阀组、热分解炉等。

尿素粉末通过汽车运输，气力输送至储存仓，由储存仓下料经过给料机输送到尿素溶解罐内，用除盐水将尿素溶解成质量浓度为40～60%的尿素溶液。溶解罐内装有蒸汽加热盘管以确保溶解罐内尿素不结晶，达到一定浓度的尿素溶液通过输送泵输送至尿素溶液储罐。

储罐中的尿素溶液通过尿素溶液循环泵、计量分配器、雾化喷嘴等后喷射进入热解炉内进行分解。在热解炉中，采用经过电加热器加热到约350～650℃的锅炉热一次风，将尿素溶液热解生成氨气、水和二氧化碳，之后与稀释空气均匀混合后注入SCR系统。见图1的系统原理图。

3尿素热解法的主要设备简介

3.1尿素储仓

尿素储仓为锥形底立式，有效容积满足全厂机组的一天用量要求，本体为碳钢制造，内衬有304SS不锈钢，下部的锥体倾角不小于60°，筒仓配备风机、除湿装置、电加热等热风流化装置和仓壁振打装置。储仓的顶部配有布袋除尘器，底部配有气化板，气源采用厂区经除油、除湿、除尘的杂用空气进行流化。平常采用尿素槽罐车运输尿素的方式，气力输送至筒仓内，袋状尿素作为备用放置于尿素车间内，通过自动破袋机拆包后，经垂直斗式电动提升机卸入尿素储仓。

3.2尿素溶解罐

设置一座62m3尿素溶解罐，尿素溶解罐为立式平底储罐，螺旋给料机将尿素输送至溶解罐内，尿素溶解罐有效容积能满足全厂机组使用一天的用量。尿素溶解罐设有尿素颗粒入口、除盐水入口、加热蒸汽入口、回流入口、溶液出口、溢流口、排污口、搅拌器和人孔门，同时还设有液位计等仪表接口、罐内蒸汽盘管加热器、罐顶排风机、梯子等。容器材料采用304不锈钢。

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