大同二电厂水解制氨系统调研报告(1).doc

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1、大同二电厂水解制氨系统调研报告一、尿素水解制氨系统概述：尿素水解制氨系统可以通过尿素水溶液利用蒸汽加热作用高效产生氨气和水蒸气的均匀混合气体，用于给SCR脱硝系统供给NH3还原剂。尿素水解制氨系统具有较好的经济型和稳定性工艺流程：尿素颗粒与除盐水1:1配置成50%浓度的水溶液，储存于尿素储罐内，成品尿素水溶液通过尿素溶液输送泵送至水解器内，在水解器中严格控制温度、压力、溶液停留时间，尿素水溶液在一定条件下被彻底水解转变为氨气和二氧化碳，分公司已有尿素溶解和储存系统，只需增加三套水解制氨系统（2用1备）及其配套氨气输送管

2、道，其它系统无需变更。该反应是尿素生产的逆反应。反应速率是温度和浓度的函数。反应所需热量可由电厂辅助蒸汽和电加热提供。尿素水解制氨系统主要设备有尿素溶解罐、尿素溶解泵、尿素溶液储罐、尿素溶液给料泵及尿素水解制氨模块等。浓度约50%的尿素溶液被输送到尿素水解反应器内，饱和蒸汽通过盘管的方式进入水解反应器，饱和蒸汽不与尿素溶液混合，通过盘管回流，冷凝水由疏水箱、疏水泵回收。水解反应器内的尿素溶液浓度可达到40～50%，气液两相平衡体系的压力约为0.48～0.6MPa，温度约为150～170℃。产氨速度随温度的变化曲线：水解

3、制氨系统工艺流程图：二、尿素水解系统的工艺特点1、相对液氨和氨水蒸发系统，尿素制氨工艺安全性高，无原料运输、储存的安全问题。2、相对氨水蒸发和尿素热解制氨工艺，尿素水解制氨工艺能耗低。3、相对尿素热解工艺，尿素水解制氨工艺尿素利用率高,几乎按照计量系数完全反应。4、相对尿素热解工艺，尿素水解制氨工艺可以采用冗余系统布置，节省投资。三、尿素水解投资及热解和水解经济性比较针对大唐云冈电厂（2×220MW＋2×300MW）烟气脱硝工艺，220MW机组脱硝需氨量为180kg／h（单套脱硝系统），300MW机组脱硝需氨量为260

4、kg/h（单套脱硝系统）。下表为尿素热解和水解的运行费用比较：尿素热解和水解运行费用比较表项目尿素水解法尿素热解法备注一耗量1尿素耗量（kg/h）880968热解转化率按90%计2除盐水耗（kg/h）8809683电耗（kw）502225二年运行成本尿素费用748万822.8万尿素单价为1700元/吨5000h小时辅助蒸汽费用192.0万24.0万蒸汽单价为80元/吨水费2.2万2.42万水单价为5元/吨运行电费12.0万533.9万电费为0.4元/kwh合计954.2万1383.12万由上表可看成每年运行费用水解技术

5、较热解技术节省约428.92万元。投资收回时限：1429万/428.92=3.33年针对本项目，从以上技术经济分析可知，热解法只能安装在scr钢架上，水解法可以安装在0m，可以集中布置，方便运行检修，水解法运行费用较低。同时水解器为两用一备。通常情况下一台水解器故障，不会影响整个脱硝系统，而热解系统故障，必须停炉检修。综上建议采用尿素水解制氨技术。四、水解器反应器参数设置1、压力设置1）、停车0.15MPa2）、加热结束0.3MPa3）、准备喷氨0.4MPa4）、正常操作0.60MPa5）、低报<0.4MPa6）、低低

6、报<0.3MPa7）、高报>0.75MPa8）、高高报>0.90MPa(气相卸压)9）、液相排空>1.25MPa10）、安全阀整定1.76MPa2、泄漏检测报警<=0.15MPaAND>=140℃3、温度1）、低报<95ºC2）、高报>159ºC3）、高高报>163ºC4）、加热结束阶段115ºC5）、停机温度<95ºC4、液位1）、低报<650cm2）、低低报<550cm3）、初始注入440cm4）、正常运行700cm5）、高报>750cm6）、高高报>850cm四、水解反应器具体要求1、水解反应器必须采用撬装模块供

7、货，撬装模块需要集成与水解器本体相连的所有阀门、管道、仪表及电伴热控制系统等。2、水解反应器系统正常运行时无贫液返回。3、水解反应器模块须设置5级安全保护措施，包括但不限于关断蒸汽输入、泄放水解器内气相压力、泄放水解器内液相溶液、安全阀起跳、爆破片爆破等。4、水解器撬装模块上集成后氨气管道自动清洗吹扫装置。5、水解器撬装模块上电伴热控制系统所有管道伴热温度集中显示并输出到DCS显示。6、水解反应器撬装模块上的所有与氨气、尿素接触的阀门及执行机构均采用进口品牌。7、水解器温度、压力、液位测点需设置冗余，压力、液位测量仪表

8、采用进口品牌。8、水解器材质为316L。2015年1月8日大同分公司运行部