尿素为还原剂燃煤烟气脱硝技术的研究与应用.pdf

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1、2011年2月电力科技与环保第27卷第1期尿素为还原剂燃煤烟气脱硝技术的研究与应用Studyandapplicationofcoal—-firedfluegasdenitrificationwithureaservingasreducingagent柏源，李忠华，薛建明，王小明’(国电环境保护研究院，江苏南京210031)摘要：尿素由于运输、储存安全性较高，作为还原剂进行脱硝备受关注。从工艺原理、系统组成和．-r程应用等方面，对尿素制氨选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原技术(SNCR)和尿素法三种脱硝方法进行了综述。分析了不

2、同技术运用过程存在的问题，并提出解决措施。关键词：燃煤烟气；尿素；脱硝；还原Abstract：Becauseofsafetyintranspo~andstorage，denitrificationtechnologywithureaservingasreducinga-genthasattractedmoreandmoreattention．Themechanismofdenitrificaion，technologysystemandengineeringapplicationwerereviewed，whichwererelated

3、toSelectiveCatalyticReduction，SelectiveNon—CatalyticReduc—tionandurearoute．Then．theproblemsexistingintheprocessofapplicationwereanalyzed，andsolvingmeas—ureswereputforward．KeyWOrds：coal—firedfluegas：urea；denitrification；reduction中图分类号：XTO1．7文献标识码：B文章编号：1674—8069(2011)01—0

4、19—04根据火电增容的预测和燃煤增量的预计，“十1尿素制氨SCR脱硝技术二五”期间我国火电NO的排放总量将由2010年的1050万t增至1200万t左右。这将极大地危害SCR由于其反应温度较低、脱硝效率高、运行可人身健康和国民经济的可持续发展。鉴于NO对靠及二次污染小等优点，成为控制烟气中NO的首大气环境的不利影响以及目前火电厂NO排放控选方法。在SCR技术中，催化剂是核心，其成本约制的严峻形势，2009．03．23，国家环境保护部在占SCR系统总成本的20％～40％，催化剂的性能直(2009年一2010年全国污染防治工作要点》中指接

5、影响NO的脱除效果。还原剂的来源主要有液出，京津冀地区、长江三角洲和珠江三角洲地区，新氨、氨气和尿素三种。出于安全性及实用性的考虑，建火电厂必须同步建设脱硝装置，到2015年前，现尿素一氨转化系统生成NH得到了更为广泛的应役机组全部完成脱硝改造。同年，国家环境保护部用与关注。发布的《火电厂大气污染物排放标准(征求意见1．1工艺原理一’稿)》中规定了更加严格的排放标准：从2010．01．01尿素制氨一般采用水解法或热解法。水解法是起，重点地区NO排放浓度为200Ing／In，其他地区将尿素以水溶液的形式加以分解，热解法是直接快为400mg

6、／m，同时要求第3时段位于除重点地区速加热雾化后的尿素溶液，得到固态或熔化态尿素，外的其他地区的火力发电锅炉须预留烟气脱硝装置纯尿素在加热条件下分解，为SCR提供氨。空间。可见，控制燃煤电厂NO排放量是电力企业1．1．1水解法污染重点治理工作之一¨。尿素水解法制氨的工艺原料为干态颗粒尿素，本文分别从工艺原理、系统组成及特点和工程使用高温、高压蒸汽对尿素溶液进行水解，得到最终应用等方面，对SCR、SNCR以及尿素喷淋等三种烟产物为NHi、CO和H0的混合物，减压后直接进气脱硝技术研究进展进行了综述，对技术运用过程入SCR系统喷氨装置。主要

7、反应为：中存在的问题进行了分析。CO(NH2)：+H：0一—NllH-1，。+十COU基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)(2007AA061803)192011年2月电力科技与环保第27卷第1期上述反应为分两步进行的吸热反应，在一定的尿素热解法制氨工艺具有以下特点：操作简单压力和温度条件下反应达到平衡，通过控制反应温可靠，基本不需要人力和维护；跟踪机组负荷变化能度的升高和降低来控制产生氨气混合气体的数量，力较强，响应时间短；没有高压容器，不产生中间聚从而适应不同锅炉负荷的变化。水解反应器在一个合物，无氨泄漏，不存在安全隐患；

8、尿素系统不需防较高温度及压力接近平衡的工况条件下运行，利用火和安全间距，占地面积小。蒸汽间接换热，反应器维持一个闭合的物料平衡。1．3工程应用实例在反应过程中，要使尿素的水溶液水解成NH需要为了满足北京市环