SCR脫硝尿素?zé)峤庵瓢毙录夹g(shù)

一、技術(shù)背景

選擇性催化還原煙氣脫硝工藝（Selective Catalytic Reduction of NO_X，簡(jiǎn)稱SCR脫硝工藝）還原劑主要有液氨、氨水、尿素三種形態(tài)。液氨由于工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資和運(yùn)行成本較低，在SCR脫硝工藝中應(yīng)用較廣，但是液氨屬于高危險(xiǎn)還原品，其運(yùn)輸和儲(chǔ)存要求苛刻且越來(lái)越多地受到政策、法規(guī)的限制，極不為便；同樣，氨水也因?yàn)槠溥\(yùn)輸、儲(chǔ)存問(wèn)題以及投資運(yùn)行成本居高而受到應(yīng)用的局限；作為安全性要求較低的SCR脫硝還原劑—尿素具有與液氨相同的脫硝性能，沒(méi)有危險(xiǎn)性政策、法規(guī)限制，可以方便地被運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用，目前，尿素作為SCR脫硝還原劑已逐漸被電廠采用。

尿素作為SCR脫硝還原劑，目前的通常工藝是要設(shè)置單獨(dú)的尿素制氨系統(tǒng)，將尿素預(yù)先分解成氨氣，然后再將氨氣送入脫硝裝置。常用的尿素制氨有兩種工藝：尿素?zé)峤庵瓢焙湍蛩厮庵瓢?，熱解法是尿素溶液?span>600℃的常壓環(huán)境中快速受熱分解成氣氨，其熱源通常采用300℃左右的鍋爐一次熱風(fēng)或空氣，然后經(jīng)過(guò)加熱器加熱到600℃；水解法是尿素溶液在140-200℃溫度、壓力0.4-2.0MPa的環(huán)境中發(fā)生水解反應(yīng)生成氣氨，其熱源一般是引入水蒸氣到水解器。無(wú)論是尿素?zé)峤膺€是水解制氨，都免不了引入熱源需要消耗大量的能量，且系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜、投資和運(yùn)行成本過(guò)高。

二、SCR脫硝尿素?zé)峤庵瓢毙录夹g(shù)

氨是SCR脫硝發(fā)生還原反應(yīng)的最終還原劑，尿素受熱分解可產(chǎn)生氨。在450℃時(shí)，尿素有效分解、氣氨產(chǎn)率達(dá)到75%，在600℃時(shí)，尿素有效分解、氣氨產(chǎn)率達(dá)到100%。SCR脫硝尿素制氨新技術(shù)是根據(jù)尿素分解與氣氨產(chǎn)率關(guān)系，根據(jù)鍋爐布置特點(diǎn)和煙氣特性，將鍋爐500-900℃（進(jìn)一步最適宜的溫度范圍為600℃-700℃）溫度區(qū)域的煙氣靠壓力差自流引出少量煙氣（通常大約0.5-1%）作為熱源，并將尿素溶液噴射到此煙氣中，尿素溶液受熱、蒸發(fā)、完全分解成氣氨，氣氨與煙氣混合，氨/煙氣混合氣體被返回到SCR脫硝反應(yīng)器入口與省煤器出口的煙氣混合后流入SCR脫硝反應(yīng)器，在催化劑作用下氨與氮氧化物發(fā)生還原反應(yīng)生成水和氮?dú)?，達(dá)到脫硝的目的。

三、技術(shù)特點(diǎn)

SCR脫硝尿素?zé)峤庵瓢毙录夹g(shù)無(wú)需額外加熱源，利用鍋爐布置特點(diǎn)和煙氣特性，依靠煙氣壓力差，自流引出少量煙氣作為尿素分解的熱源，無(wú)需設(shè)置單獨(dú)的尿素?zé)峤饣蛩庀到y(tǒng)，尿素分解熱源煙氣溫度高，尿素可實(shí)現(xiàn)100%完全分解，氣氨產(chǎn)率和尿素利用率高，最大程度的降低了尿素的消耗量，具有安全可靠性高、系統(tǒng)可靠性強(qiáng)，不影響鍋爐性能，可極大地降低運(yùn)行能耗，節(jié)省投資成本和運(yùn)行成本。

四、有益效果

以600MW機(jī)組為例：傳統(tǒng)尿素?zé)峤庵瓢惫に嚨?span>SCR脫硝系統(tǒng)能耗為1800KW/h，采用尿素?zé)峤庵瓢毙录夹g(shù)的能耗低于200KW/h，運(yùn)行能耗節(jié)省高達(dá)90%以上，同時(shí)由于減少了系統(tǒng)配置，尿素?zé)峤庵瓢毙录夹g(shù)的投資成本可節(jié)省30%-40%，特別適合火力發(fā)電廠燃煤鍋爐的SCR脫硝。