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1、SCR脱硝系统还原剂尿素和液氨选型对比于帅(大唐清苑热电有限公司)摘要：目前SCR脱硝系统常用还原剂是尿素和液氨，本文从技术、经济、安全三方面对二者的选型进行分析对比，其中选用尿素作为还原剂初期投资大，维护费用低，占地面积小，技术成熟可靠，没有安全方面的困扰，项目审批耗时短。关键词：火电厂 SCR 还原剂 尿素 液氨 对比Abstract: The SCR denitrification system commonly used reducing agent is urea and ammonia, this paper will analysis and compare urea and a
2、mmonia from the technical, economic, security selection. Using urea as reducing agent have many advantages including initial investment, low maintenance costs, small area, mature technology, no security problems, short time-consuming project approval. Key Words: Power Plant、SCR、Reducing agent、Urea、A
3、mmonia、Confrontation 国家环保“十二五”规划明确2015年全国氮氧化物排放总量控制在2046.2万吨，削减10%。“十二五”火电厂的节能减排要求更高，火电行业可持续发展面临巨大挑战。要满足火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011）的要求，现役电厂必须实施全方位的环保技术改造，为了有效控制氮氧化物的排放，国家要求2015年底现役火电机组全部完成脱硝改造工作。目前控制氮氧化物排放的主流技术主要是选择性催化还原法（SCR），SCR主要的反应原理是利用还原剂氨在适当温度下和烟气中的NOX反生化学反应，以去除烟气中的氮氧化物。目前，SCR脱硝系统的还原剂有三种：液氨、氨水和
4、尿素。其中最常用的是液氨和尿素。本文将从技术、经济、安全三方面对液氨和尿素作为SCR脱硝系统还原剂进行分析和对比。1 技术方面1.1 选用尿素作为SCR系统的还原剂，目前国内主要采用尿素热解的方法来制取NH3。很少采用尿素水解法。尿素热解法为美国燃料技术公司特有的制氨方法。工艺流程为袋装尿素储存于干尿素储藏间，由斗式提升机输送到溶解罐里，用去离子水将干尿素溶解成5060%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐；尿素溶液经由循环/传输装置、计量与分配装置、雾化喷嘴等进入绝热分解室，从锅炉空气预热器抽取的一次风进入电加热装置加热后进入热解室。雾化后的尿素液滴在绝热分解室内分解，生
5、成SCR脱硝系统所需的还原剂NH3，分解产物经由氨喷射系统(AIG)进入烟气脱硝系统。还原剂采用尿素热解法制氨系统包括：干尿素储藏间、斗式提升机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、循环/传输装置、计量和分配装置、背压控制阀、绝热分解室（内含喷射器）、电加热装置及控制装置等。1.2 选用液氨作为还原剂时，其工艺流程为液氨储存和供应系统包括液氨卸料压缩机、液氨储槽、液氨蒸发槽、氨气缓冲槽及氨气稀释槽、废水泵、废水池等。液氨的供应由液氨槽车运送，利用液氨卸料压缩机将液氨由槽车输入液氨储槽内，储槽输出的液氨在液氨蒸发槽内蒸发为氨气，经氨气缓冲槽送达脱硝系统。氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气稀释
6、槽中，经水的吸收排入废水池，再经由废水泵送至废水处理厂处理。还原剂采用液氨法制氨系统包括：脱硝剂储存、制备、供应系统包括液氨卸料压缩机、储氨罐、液氨蒸发罐、氨气缓冲罐、氨气吸收罐、废水泵、废水池等。此套系统提供氨气供脱硝反应使用。1.3 设备对比两种制氨系统的设备对比详见表1.一液氨方案二尿素热解方案1储存区1存储区1.1卸料压缩机1.1斗式提升机1.2液氨储罐1.2尿素溶解罐1.3储罐平台扶梯1.3尿素料斗1.4液氨蒸发槽1.4尿素溶液输送泵1.5氨气缓冲槽1.5尿素溶液存储罐1.6氨气稀释槽1.6地坑泵1.7液氨供应泵1.7热解供液泵1.8废液输送泵1.9喷淋装置1.10相应管道及附件2氨
7、的喷射系统2反应区工艺设备2.1氨气、空气混合器2.1高温增压风机2.2稀释风机2.2绝热分解室2.3静态混合器2.3计量分配装置2.4氨喷射系统2.4电加热装置2.5相应管道及附件2.5尿素溶液喷射器2.6尿素热解热控设备2.7阀门2.8管道及其附件3氨的喷射系统3.1氨喷射格栅3.2喷嘴3.3阀门3.4相应管道及其附件设备总价741.5976（含安装）设备总价1045.75（两台）表1 液氨法和尿素热解法设备对比二者技术方面都很成熟，在全球范围内均由很多成功的应用业绩，相比而言尿素热解法的系统较复杂。 2 经济方面2.1 运行成本分析主要针对我公司300WM机组进行运行成本分析，详见表2。
8、2x300MW 脱硝系统还原剂制备工艺经济比较液氨制氨系统尿素制氨热解(电加热方式)项目单位 数值 数值 备注应用机组新建或改造机组新建或改造机组机组容量MW2x3002x300系统总投资(2x300MW)元7,500,000 11,000,000 每年消耗量 (单台机组)液氨吨/年1,2930尿素吨/年02,398电耗千度/年5504,785工业水吨/年02,398蒸汽吨/年550825可变成本(单台机组)液氨,3500元/吨元4，525，500 0 尿素1700元/吨元0 4，076，600 电耗 0.3元/Kw.h元165,000 1,435,500 工业水,10元/吨元0 23,980
9、 蒸汽,100元/吨元55,000 82,500 安全检查费用元/年500,000 0 单台机组每年运行成本元/年5,255,500 5,618,580 表2 液氨法和尿素热解法运行成本分析对比2.2 经济性比较针对我公司情况，液氨系统需投资750万元，而尿素系统需要1100万元，比液氨投资大350万元；但从占地面积看，由于液氨属于危化品，液氨储罐需要额外的占地，尿素系统只需300m2，而液氨系统需要3000m2；尿素系统的年运行费用比液氨系统大37万元，系统维护简单。由于液氨属于危险化学品，在建设项目安全许可工作的各个审查阶段，要分别通过十数个审查报告，这些阶段耗时费力，将对工期造成重大影响
10、。尿素热解系统在审批、占地、工期等各方面均具有明显的优势，正成为脱硝还原剂的首选。目前国内已有华能北京热电厂、京能石景山电厂、香港青山电厂、玉环电厂、秦岭电厂、国电沈西电厂、大唐洛河电厂、大唐张家口电厂、大唐太原第二热电厂和大唐清苑热电有限公司等采用尿素热解工艺。3 安全方面液氨，无色气体,有刺激性恶臭味，是有毒物质，具有腐蚀性，为GB12268-90规定之危险品，危险物编号23003。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、氨水构成危险货物，液氨在储存场所超过10吨时构成重大危险源。氨储存和制备系统应遵循相应的安全规范。与
11、液氨相比，尿素是无毒、无害的化学品，是农业常用的肥料，无爆炸可能性，完全没有危险性。尿素在运输、储存中无需安全及危险性的考量，更不须任何的紧急程序来确保安全。并且中国是全球最大的尿素生产国，可以方便的就近采购。4 结论根据上述分析，液氨和尿素的制备工艺都是很成熟的技术，采用尿素热解法工艺系统初期投资偏高，设备较复杂，运行费用较高、占地面积小，审批耗时短，工期短，运输、储存中安全性高，能够确保电厂脱硝系统长期安全运行，在越来越重视安全问题的背景下，在正在成为脱硝还原剂的首选。希望可以为其他电厂在选择SCR脱硝系统还原剂时提供参考。 姓名：于帅从事专业：脱硫点检工作单位：大唐清苑热电有限公司单位地址：河北省保定市清苑县建设北路999号邮编：071000邮箱：电话：0312-8732479 15076270795（范文素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注） /
