1.尿素热解技术

尿素制氨SCR脱硝技术 1、 国内外脱硝还原剂制备现状 目前大型电厂烟气脱硝主要采用选择性催化脱硝（SCR）技术，其化学反应机理比较复杂，但主要的反应是NH3在一定的温度和催化剂作用下，选择性地把烟气中的NOx 还原为N2和水，目前最常用的还原剂制备方法一般有3 种：液氨法、氨水法、尿素法。 1.1 液氨法 采用液氨法，具有投资少，运行费用较低等优点。但根据我国《危险化学物品名表》（GB12268-90）和《重大危险源辨识》（GB18218-2000）的有关规定，液氨在生产场所超过40t、储存场所超过100t时构成重大危险源，需报相关安全生产部门审批。液氨的储存和制备系统在安全、消防和环保等方面需满足相关的 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ， 对电厂的日常运行和管理按二级重大危险源要求。 液氨储存和装卸场所应禁止设置在学校、医院、居民区等人口稠密区附近，如表1所示。 表1 液氨储存及装卸的限制区域 1 居民区、商业中心、公园等人口密集区域 2 学校、医院、影剧院、体育场等公共设施 3 供水水源、水厂及水源保护区 4 车站、码头（按照国家规定、经批准专门从事危险化学品装卸作业的除外）、机场、公路、铁路、水路交通干线、地铁风亭及出入口 5 基本农田保护区、畜牧区、渔业水域和种子、种畜、水产苗种生产基地 6 河流、湖泊、风景名胜区和自然保护区 7 军事禁区、军事管理区 8 法律、行政法规规定的予以保护的其他区域 据统计, 我国95%以上的危险化学品涉及异地运输问题, 例如液氨的年流动量达100多万吨,，其中80%是通过公路运输的。国内外统计表明, 危险化学品运输事故占危险化学品事故总数的30%~40%。危险化学品公路运输事故频繁发生, 对社会公共安全造成了巨大的损失和潜在威胁。此外，液氨具有极强的挥发性、腐蚀性，因此，在使用及运输过程中也容易产生泄露，从而导致事故的发生。 图1 我国各种危险化学品事故发生比例 2.2 氨水法 氨水法采用浓度为20%~25％的氨水溶液作为原料。氨水储罐中的氨水通过加热装置使其蒸发，形成氨气和水蒸汽，送至烟气系统。采用氨水法较液氨法相对安全，但同样存在安全隐患，且与其它常用方法比较运行费用最高。因此90年代以后国际上已经很少采用氨水作为SCR脱硝还原剂。 2.3 尿素法 热解法：国际上应用的是由美国FuelTech公司 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的NOxOUT ULTRA尿素热解制氨技术。其技术要点为利用热空气作为热源，在450－600℃来快速分解40%-55%的尿素水溶液。其优点为：近常压热解，操作压力低。其缺点和容易出现的故障现象有： 1）燃油耗量大、运行费用高。尿素热解装置在运行过程中，由于稀释风温度低、流量大，同时系统需氨量大，尿素热解吸收较大的热量，需要燃油提供的热量就越多； 2）热解炉尾部积物较快。热解炉工作温度过高（450-600℃），在使用过程中发生由于底部尾管处尿素存积过多，导致出口风量减少，系统供氨量不够，直接造成热解炉停运清理，影响脱硝装置的可靠性。如果热解炉内热空气的流量低或温度低，都会造成尿素溶液得不到完全热解而在尾部形成沉积。 水解法：尿素水解技术主要有AOD法、U2A法及SafeDeNOx 法三种。主要技术特点为外界热源加热分解2.0MPa左右的，185℃的尿素水溶液。其不足主要表现为：尿素水解过程中会生成一些酸性中间体(如氨基甲酸铵等)，氨基甲酸铵会严重破坏不锈钢表面的氧化膜，使系统的腐蚀速度加快，超过190℃时，一般的不锈钢材料(如304SS)会遭受严重腐蚀，当超过220℃时，即使采用钛等耐腐蚀材料，系统也会遭受腐蚀。管道堵塞高浓度的尿素水溶液受热容易生成难溶于水的缩二脲及其他缩合物，这是造成尿素水解系统易产生堵塞的原因。 此外水解反应的不完全性导致无法预测NH3 的生成量, 因而也就无法很快地跟踪NOx 的瞬时变化, 造成要么NH3 喷多了增加氨逃逸, 要么NH3 喷少了降低脱硝效率的现象。就水解的AOD 和U2A 法来说, 使用前就必须预先制备一些NH3 存放在容器中, 额外增加了一个危险源。 二、技术经济比较 表2 以一台600MW机组还原剂制备为例，进行技术经济比较： 比较条目 单位 尿素SCR 氨水SCR 液氨SCR 建造成本 元 10,688,388 10,728,388 10,068,388 年度系统运行成本 元 819,764 1,193,364 554,678 年度安全管理费用 （重大危险源管理） 元 0 0 82,825 风险费用 （重大危险源管理） 元 0 0 304,920 综合成本比较 元 11,508,152 11,921,752 11,010,811 指数比较 1 1.04 0.97 三、山东省应用前景 尿素和液氨作为SCR还原剂各有优劣，其中液氨SCR 在建造成本、运行费用等方面均较尿素SCR低，目前工程中运用比较广泛。但液氨作为重大危险源，在运输成本上以及在生产安全管理上对电厂的运行水平要求较高；液氨罐区要求的场地布置也较大（一般5000~6000m2），对于场地较紧张的老厂改造项目或座落于人口较密集地区的电厂不宜采用。而尿素相对来说安全可靠，在运输及储存等方面没有特殊要求，场地布置相对紧凑(约500m2)，设备投资、能源消耗成本下降20%。 山东工业发达，人口密集，许多电厂、火电厂都附近都居住着大量居民，电厂等的脱硝工程中，还原剂的制备必须充分考虑到安全的因素，随着国家对重大危险源及产品使用的控制，液氨运输也将得到严格的控制，液氨法在脱硝工程中的应用将受到影响。而尿素热解制氨具有高度的安全性，因此在山东省内的电厂、热电厂中具有较大的应用前景。 _1392206325.xls Chart2 0.36 0.2 0.12 0.11 液体事故 气体事故 腐蚀性物质事故 爆炸品事故 Sheet1 关于降低脱硫成本措施汇总实施 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 序号 名称 内容 责任人 优化前成本 优化后成本 节约成本 项目实例 完成时间 备注 1 FRP管道应用 在未对浆液管道材质要求的项目中可采用FRP管道代替碳钢衬胶管道，并提供合理厂家 毕德刚、采购部 齐翔循环管 2月底 2 地暖管应用 采用热水伴热管道材质不用钢管，而采用地暖伴热管代替 郭忠堂 文登项目 3月中旬 3 PPR管道应用 在烟道疏水管道方面，可用PPR管道代替FRP或碳钢衬胶管道 郭忠堂、采购部 文登项目PPR与碳钢衬胶比较 3月中旬 4 差压测密度 脱硫用测密度装置采用差压式 金家国 拿出结构形式 3月中旬 5 CEMS厂家 尽可能考虑采用国产，并列出合理的厂家 金家国、采购部 不同厂家对比 3月底 不同厂家价格对比，选出价格高、中、低档不同厂家，作为以后投标依据 6 国产密度计 寻找质量可靠、价格低廉的国产密度计厂家 金家国、采购部 不同厂家对比 3月底 7 仪表国产化 现场仪表无特殊要求尽量采用国产，并提供合理的厂家 金家国、采购部 不同厂家对比 3月底 8 电仪元件国产 业主没有要求的情况下，电气仪控元器件力求国产化，并提供出合理的厂家 金家国、曹顺萌、采购部 不同厂家对比 3月底 9 烟道壁厚 小机组烟道壁厚可取5mm，烟道加固肋和内撑杆选择满足计算条件的前提下尽量取小值 刘昌峰、毕德刚 齐翔烟道 4月底 10 吸收塔加强 吸收塔加强结构型式寻找新的代替型式，降低钢材实用量 师炜 天源、文登吸收塔 4月中旬 11 氧化池设计 在保证氧化池容积不变，在不影响结构强度的前提下适当降低吸收塔液位 师炜 齐翔吸收塔 3月底 12 喷淋层间距 吸收塔喷淋层间距由原2m适当缩减至1.8m 刘畅 齐翔吸收塔 3月底 13 虹吸罐的应用 脱硫系统地下坑池采用卧式离心泵+虹吸罐代替原液下泵的型式 展茂源、采购部 齐翔地坑泵 3月底 作出系统图，并经过论证 14 ph计、密度计安装位置 对ph计、密度计单独设置泵和放置在石膏排出泵出口管道还是循环泵出口管道上进行对比 展茂源、采购部 3月底 作出系统图 15 供浆采用变频 石灰石供浆在哪种工况下采用变频泵更加经济合理，考虑电机功率、管路长度、方便控制等 展茂源、金家国、采购部 齐翔项目 4月中旬 16 管道设计标准 制定出不同介质管道流速和不同管径推荐壁厚 郭慧芳 齐翔项目 3月底 17 旋流器底流浆液分配方式 石膏旋流器至皮带机浆液分配采用电动阀门还是采用分配箱，在安装空间、操作方便和经济性考虑 郭慧芳 3月底 作出系统图，并经过论证 18 管网式氧化 吸收塔浆液池氧化在什么工况下可采用管网式代替氧化喷枪，对两种方式进行经济性对比 毕德刚 6月底 19 风加热方式 流化风、密封风加热方式能否采用蒸汽加热代替电加热，有何利弊，综合分析 郭慧芳 3月底 20 脱水区配置 将滤出液箱、溢流箱、废水箱等合并成为一个滤液池，取消废水旋流器的配置的应用分析 刘昌峰、金家国 4月中旬 21 阀门配置 阀门配置尽可能选用手动阀门，列出必须采用优先考虑气动阀门，并对不同执行机构要求进行对比（电动、气动、厂家等） 金家国、刘昌峰 4月底 22 降低成本细节，可直接执行 工艺流程力求简洁，各系统配置力求经济合理 23 尽量减少喷淋层喷嘴数量 24 泵、风机等设备在无特殊要求，场地布置允许的条件下可采用2用1备、3用1备等代替1用1备 25 事故浆液泵、地坑泵不设备用，若有满足要求的工业水、压缩空气等脱硫岛内可直接引用 26 烟道、吸收塔保温厚度满足要求的前提下厚度不超过80mm，管道保温厚度不超过50mm 27 烟道支架尽量采用钢筋混凝土，而不用钢结构 28 粉仓直段可采用钢筋混凝土，锥段采用钢结构 29 业主无要求时，小脱硫项目可考虑PH计不冗余 30 根据脱硫项目工艺复杂和布置情况，阀门配电可考虑就地电源箱以节省电缆。 31 现场仪表阀门比较集中的地方可考虑采用多芯电缆加就地端子箱，以节省电缆和 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 费用。 32 电气仪控控制电缆尽可能采用公用芯。 33 变压器：选择干式变压器，空间足够时考虑室外油浸变压器，并结合占地等综合分析成本 34 低压柜：时间足够时，可以做出配置接线图，有利于询价。 35 电缆及电缆通道：1）、进线电缆及通道：要求资料准确，尽量向业主要出电缆通道及主厂房高低压配电室布置图。2）、脱硫电缆及通道：如果土建归业主，尽量采用电缆沟。 36 UPS：尽量选用国产品牌，并降低容量。 37 2炉1塔 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 尽量从合并混凝土烟道引出原烟气，以降低挡板门数量。 38 除雾器无特殊要求多采用平板式 39 水源充足脱硫系统采用统一水源，取消工业水系统 40 根据土建归属，无要求箱罐设备尽可能采用地下设备，集水坑尽可能合并 Sheet2 液体事故 36% 气体事故 20% 腐蚀性物质事故 12% 爆炸品事故 11% Sheet2 液体事故 气体事故 腐蚀性物质事故 爆炸品事故 Sheet3