尿素水解制氨技术及成套装置介绍 2×300MW 201312(出)
尿素制氨技术：尿素水解法
1、技术要求1.1 系统概述尿素水解法制氨系统包括尿素储存间、斗提机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、尿素溶液输送装置、尿素水解反应器及控制装置等。
尿素储存于储存间，由斗提机输送到溶解罐里，用除盐水将干尿素溶解成约50%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。
尿素溶液经由输送泵进入水解反应器，水解反应器中产生出来的含氨气流送至反应区，被热风稀释后，产生浓度小于5%的氨气进入氨气—烟气混合系统，并由氨喷射系统喷入脱硝系统。
系统产生的蒸汽冷凝水回收至疏水箱中，作为系统冲洗及溶液配置用水。
系统排放的废氨气由管线汇集后从废水池底部进入，通过分散管将氨气分散入废水池中，利用水来吸收安全阀排放的氨气。
卖方所设计的尿素制氨工艺应满足：还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷与脱硝效率的要求，调节方便、灵活、可靠。
尿素储存区与其他设备、厂房等要有一定的安全防火距离，并在适当位置设置室外防火栓，设有防雷、防静电接地装置。
尿素制氨工艺应配有良好的控制系统。
尿素溶解罐、尿素溶液储罐、尿素溶液输送装置、尿素水解反应器等为2台机组的SCR系统公用。
1.2 主要设备(1) 尿素储存间卖方为买方设计一个尿素储存间，尿素颗粒储存间的容量按两台机组脱硝系统设计工况下连续运行5d（每天按24h计）所需要的尿素用量来设计。
(2) 尿素溶解罐设置一座不锈钢材质的尿素溶解罐，每只尿素溶解罐配1台斗提机。
将尿素输送到溶解罐。
在溶解罐中，用去除盐水制成约50%的尿素溶液。
当尿素溶液温度过低时，蒸汽加热系统启动使溶液的温度高于80℃（确保不结晶）。
材料采用SS304不锈钢。
有效容积按2台锅炉BMCR工况下1天的用量设计。
尿素溶液给料泵为不锈钢本体，碳化硅机械密封的离心泵，设两台泵一运一备，并列布置。
此外，溶液给料泵还利用溶解罐所配置的循环管道将尿素溶液进行循环，以获得更好混合。
(3) 尿素溶液储罐尿素溶液经由尿素溶液给料泵进入尿素溶液储罐。
尿素水解制氨在电厂中的应用
尿素水解制氨在电厂中的应用尿素是一种含有氮的有机化合物，其水解可以产生氨气。
尿素水解制氨在电厂中应用广泛，主要体现在以下几个方面：1. 脱硝系统中的还原剂：尿素水解制氨后产生的氨气可以用作脱硝系统中的还原剂。
电厂燃煤锅炉燃烧过程中会产生大量的氮氧化物（NOx），尤其是氮氧化物对环境污染和空气质量产生非常大的影响。
脱硝系统的主要目的就是将NOx降解转化为无害的氮气。
尿素水解制氨后的氨气可以与NOx反应生成氮气和水，起到脱硝的作用。
2. 萃取剂：尿素水解制氨后产生的氨气可以用作电厂中金属离子的萃取剂。
在电厂中，很多金属离子存在于废水和废气中。
氨气可以与金属离子形成配位络合物，从而使金属离子从溶液中萃取出来。
这种方法被广泛应用于电厂废水和废气处理过程中。
3. 蒸汽发生器的氨水淋注：尿素水解制氨后的氨气可以用作蒸汽发生器的氨水淋注剂。
在电厂中，蒸汽发生器是产生蒸汽的重要设备之一。
为了提高蒸汽的质量和效率，在蒸汽发生器中进行氨水淋注可以提高蒸汽的热传导能力，增强燃烧的稳定性，延长设备的使用寿命。
4. 燃烧助剂：尿素水解制氨后产生的氨气可以用作电厂燃烧过程中的燃烧助剂。
尿素水解制氨后的氨气可以增加燃料的可燃性和热值，提高燃料的燃烧效率和燃烧稳定性。
通过在燃烧过程中加入适量的氨气，可以改善燃烧工艺，减少燃烧产生的有害气体和颗粒物的排放，降低环境污染。
尿素水解制氨在电厂中具有多种应用，包括作为脱硝系统的还原剂、萃取剂、氨水淋注剂和燃烧助剂等。
这些应用可以提高燃烧效率，降低环境污染，对电厂的高效运行和环保生产起到积极的促进作用。
尿素水解制氨在电厂中的应用
尿素水解制氨在电厂中的应用随着工业化生产的发展，氨是一种重要的化工原料，在电厂中有着广泛的应用。
而尿素水解制氨是一种常用的生产氨的方法，具有效率高，成本低等优点。
本文将介绍尿素水解制氨在电厂中的应用及其优势。
尿素水解制氨是利用尿素经水解反应生成氨，并且同时生成二氧化碳的过程。
该反应式如下：(NH2)2CO + 2H2O → 2NH3 + CO2在电厂中，尿素水解制氨通常用于脱硫除尘系统中的脱硫剂再生。
脱硫剂再生是指将用过的脱硫剂再生回原料状态，以便再次使用。
电厂中的燃煤锅炉排放的烟气中含有大量的二氧化硫和灰尘，需要进行脱硫和除尘处理。
而脱硫剂再生的过程中就需要用到尿素水解制氨。
尿素水解制氨在脱硫剂再生中的工艺流程一般包括以下几个步骤：第一步：脱硫剂再生系统中的吸收液中加入尿素水解制氨装置。
吸收液是一种用于吸收烟气中的二氧化硫的溶液，通常是氧化钙和水混合而成的石灰乳。
在这一步骤中，尿素水解制氨的装置会将尿素水解成氨，并通过氨气将吸收液中的二氧化硫还原为硫化氢。
这样做的目的是将二氧化硫从气相转化为液相，以便后续的处理。
第二步：还原后的二氧化硫溶解在吸收液中形成硫代硫酸盐。
接下来通过氨气将硫代硫酸盐还原成硫化氢，并再生出尿素。
并且在此过程中产生的二氧化碳也会被吸收液吸收并转化成碳酸氢钙。
这时尿素就完成了再生，可以继续用于吸收二氧化硫。
尿素水解制氨在这个过程中的作用是很明显的。
通过尿素水解制氨，能够实现两种反应：一是将二氧化硫转化成硫代硫酸盐，从而将其从烟气中夺取出来；二是在还原硫代硫酸盐的过程中，再生出尿素，并产生氨气将硫代硫酸盐转化成硫化氢。
这样就完成了脱硫剂再生的过程。
尿素水解制氨在电厂中的应用具有以下优势：尿素水解制氨的产氨效率高。
相比于其他方法，尿素水解制氨可以在较低的温度和压力下就能够快速生成氨气，产氨效率高。
这对于需要大量氨气的电厂来说是非常重要的。
尿素水解制氨的成本低。
尿素作为原料成本低廉，而且尿素生产工艺成熟，大规模生产后成本更低。
某电厂脱硝系统还原剂氨气制备方案选择
某电厂脱硝系统还原剂氨气制备方案选择摘要:通过对尿素制备氨气两种方案的工艺、可靠性、投资、运行费用进行对比,提出尿素水解法制备脱硝系统所用氨气的技术方案,既安全又经济,对广州中电荔新新建电厂2×300MW级热电联产机组脱硝系统还原剂氨气制备方案选择具有重要的意义。
关键词:燃煤锅炉SCR脱硝技术还原剂氨气制备方案选择引言选择性催化还原烟气脱硝技术SCR是通过在一定温度的烟气中加入氨气,在催化剂的作用下,利用氨气与NOx的选择性还原反应将NOx还原成N2和H2O,从而降低NOx的排放量,减少烟气对环境的污染,SCR技术脱硝效率较高,最早在美国获得专利,自20世纪80年代开始逐渐应用于燃煤电厂,特别是在那些对NOx排放有严格要求的国家,如日本、德国、美国及北欧一些国家。
液氨、氨水及尿素均可作为烟气脱硝还原剂,随着脱硝还原剂储存、制备与供应技术的发展,脱硝还原剂的选择主要从安全与经济角度考虑。
尽管国外以液氨为还原剂的电站锅炉烟气脱硝工程至今未出现严重的氨泄漏事故,但由于从地方管理部门获得液氨的使用与运输许可证越来越困难,安全防范要求越来越严,相应的安全成本越来越大,因此,氨水和尿素正越来越多地作为脱硝还原剂使用,尤其在近期美国市场,尿素作为液氨与氨水的替代产品越来越多地用于烟气脱硝工程。
目前国内已经有几家电厂在脱硝工程中采用尿素热解制氨技术,并且取得了成功的应用经验；国内尿素水解制氨技术广泛应用于化工行业,目前国内只有国电青山热电厂锅炉烟气脱硝系统采用了尿素水解制氨技术。
1 概述广州新塘漂染工业环境保护综合治理项目2×300MW级热电联产机组工程,是在原有2×100MW抽汽供热机组的基础上扩建而成。
本工程装设两台300MW级亚临界参数、中间一次再热、单轴双杠双排汽、双抽汽供热凝汽式汽轮发电机组和两台亚临界、自然循环、单炉膛四角切圆燃烧、一次中间再热、摆动燃烧器调温、平衡通风、固态排渣、露天布置、全刚架结构、全悬吊结构、“∏”型布置汽包锅炉。
尿素水解制氨在电厂中的应用
尿素水解制氨在电厂中的应用尿素水解制氨是一种重要的化工工艺，可以将尿素水解生成氨气。
在电厂中，氨气被广泛应用于烟气脱硫和脱硝环节，起到了很大的作用。
本文将介绍尿素水解制氨在电厂中的应用，以及其工艺原理和优势。
一、尿素水解制氨工艺原理尿素水解制氨是通过将尿素和水在一定的条件下进行反应，生成氨气的化学工艺。
该工艺的主要原理是将尿素与水混合后，在高温和高压的条件下进行反应，生成氨气和二氧化碳。
尿素在水中水解为氨气和二氧化碳的化学方程式为：(NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2通过此化学反应，生成的氨气可以用于脱硫和脱硝工艺中，起到净化烟气的作用。
1. 烟气脱硫烟气脱硫是电厂中十分重要的环节，其目的是减少燃煤等燃料燃烧时产生的二氧化硫对环境的污染。
尿素水解制氨可以用于烟气脱硫工艺中，通过将氨气喷入烟气中，与其中的二氧化硫进行反应生成硫酸铵，从而将硫化物排放物进行治理。
三、尿素水解制氨在电厂中的优势1. 环保尿素水解制氨在电厂中的应用，可以有效减少烟气中的二氧化硫和氮氧化物排放，达到净化环境的目的。
相比传统的脱硫脱硝工艺，尿素水解制氨工艺能够实现更高的脱硫率和脱硝率，大大降低了对环境的污染。
2. 经济尿素水解制氨的工艺相对简单，设备要求不高，成本较低。
在制备氨气的过程中，可以产生一定量的二氧化碳，可用于植物养殖或者其它的化工应用，降低了生产成本。
3. 稳定性尿素水解制氨的工艺稳定性较好，操作简单，容易控制。
与其它氨气制备工艺相比，尿素水解制氨的生产过程更加安全可靠，不易发生事故。
尿素水解制氨在电厂中的应用具有重要的意义，通过其在烟气脱硫和脱硝工艺中的应用，可以达到净化环境、降低污染的目的。
其简单的工艺流程、低成本和稳定的性能，使其在电厂中具有很大的发展前景。
希望随着技术的不断进步，尿素水解制氨在电厂中的应用能够得到进一步的推广和完善。
尿素水解脱硝技术规范书
全年主导风向
冬季主导风向 夏季主导风向 基本风压：m2
基本雪压：m2
交通运输
本溪市地理位置优越，交通十分便捷。东与吉林省集安、通化为邻，距通
化市150km；南临凤城、丹东，距丹东市198公里；西和辽阳、鞍山接壤，距 辽阳市46km；北靠沈阳、抚顺,距沈阳77km.距抚顺79km°本溪交通四通八 达，实现了村村通公路。沈本、沈丹高速公路的开通，使得本溪的交通更为 便捷。
氧化纳
NaO
%
三氧化硫
S03
%
二氧化钛
TiO2
%
二氧化镐
MnO：
°0
五氧化二磷
PQ
%
1.2.2烟气成分及参数表
表1省煤器出口烟气成分
项目
单位
设计煤种，湿基
校核，湿基
BMCR
BMCR
co：
Vol%
SO：
Vol%
N=
Vol%
0：
Vol%
h2o
Vol%
过量空气系数
表2锅炉BMCR时的脱稿入口烟气量和温度
项目
YB9070-92
《压力容器技术管理规定》
GB150-2001
《钢制压力容器》
GB50017-2003
《钢结构设计规范》
GB/T1993-1993
《旋转电机冷却方法》
GB50052-95
《供配电系统设计规范》
GB50060-92
《3 ~110kV高压配电装置设计规范》
GB50054-95
《低压配电设计规范》
尿素水解脱硝技术要求规范书
辽宁中电投本溪热电厂“上大压小”新建项目（2×350MW）燃煤超临界供热机组氨系统招标文件2016年4月脱硝装置（受场地限制，本工程预留场地为27m×14m空间，请投标厂家按此进行布置，具体场地见附件）1.1 概述1.1.1本采购规范适用于中电投本溪联产新建工程同步建设SCR脱硝装置及其辅助设备的功能设计、结构、性能、制造、和试验等方面的技术要求，采购规范所提及的要求和供货范围都是最低限度的要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分地详述有关标准和规范的条文，卖方保证提供符合本采购规范和工业标准的功能齐全的优质产品及其相应服务。
1.1.2本采购规范所述系统仅供参考，卖方提出更优化的设计方案，经买方确认后采用。
卖方对系统的拟定、设备的选择和布置负责，买方的要求并不解除卖方的责任。
1.1.3采用选择性催化还原法（SCR）脱硝装置，催化剂层数按“3+1”方式配置，在设计煤种及校核煤种、锅炉最大连续出力工况（BMCR）、处理100%烟气量条件下脱硝效率不小于88％。
1.1.4卖方具备3台以上350MW级及以上机组选择性催化还原法（SCR）脱硝装置3年以上成功运行的业绩。
卖方对脱硝系统成套设备（含辅助设备、附件等）负有全责，即包括分包（或对外采购）的产品。
分包（或对外采购）的产品制造商事先征得买方的认可。
对于卖方配套的控制装置，仪表设备，卖方考虑和提供与DCS控制系统的接口并负责与DCS控制系统的协调配合，直至接口完备。
采用选择性催化还原法（SCR）脱硝装置，不设旁路烟道（锅炉35%BMCR工况脱硝入口烟气温度不低于300℃），脱硝效率按88%设计供货，催化剂按“3+1”层进行布置（即初装三层，预留一层），并提供相应数据。
在设计煤种及校核煤种、锅炉工况（35%-100%BMCR）、处理100%烟气量条件下脱硝效率不小于88%。
卖方对脱硝系统成套设备（含辅助设备、附件等）负有全责，包括分包（或对外采购）的产品。
尿素水解制氨工艺设计及运维经验探讨
尿素水解制氨工艺设计及运维经验探讨摘要：火力电厂烟气SCR脱硝工艺中氨系统的设计及运维经验探讨，着重论述了制氨系统设计、流程、运维及安全注意事项等。
并从工程实例出发，更加直观地展现了SCR工艺系统的设计布置方法。
为火力电厂同类工程提供技术参考和依据，以提高电力企业的生产安全性和可靠性。
关键词：火力电厂；烟气SCR脱硝；尿素水解制氨系统引言华能某电厂现役四台机组，采用选择性催化还原（SCR）工艺。
在设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况（BMCR）、处理100%烟气量条件下，催化剂层数按2+1（初装+备用）设置，在锅炉正常负荷范围内，工艺系统按入口NOx浓度500mg/m3、处理100%烟气量设计。
1烟气SCR脱硝设计依据烟气脱硝系统采用尿素水解+SCR技术，尿素水解器由设计院设计，2014年投产（此种方式在全国当时属于首例），共两台水解反应器，两条供氨管路，同时供应本单位所有锅炉，两台水解反应器出口设联络阀，每台水解器设计纯氨出力283.5kg/h，公用一套还原剂储存、尿素水解法制氨系统，并按照85%脱硝效率设计。
氨气是无色、有强烈刺激性气味的气体，分子式为NH3。
尿素水解制氨原理是尿素水溶液在一定温度下会发生水解反应生成氨气。
其化学反应式为：NH2-CO-NH2（CH4N2O）+H2O→2NH3+CO2。
设计工况下，反应器温度160℃、反应器压力0.55MPa。
水解反应器出口气体成分：NH3：37.5%；CO2：18.75%；H2O：43.75%（体积含量）。
水解器内的尿素溶液浓度可达到35～50%，气液两相平衡体系的压力约为0.55～0.65MPa，温度约为130～150℃。
尿素水解系统包括尿素水解反应器模块、计量模块、尿素水解系统设置尿素搅拌溶解系统、尿素给料输送存储系统、尿素水解系统、蒸汽减温减压系统、空压机系统及排污系统。
主要设计的所属设备有：斗式提升机、尿素溶解罐、尿素溶解罐搅拌器、混合给料泵、尿素溶液输送泵、尿素溶液储罐、水解器、疏水箱、疏水泵、除盐水箱、除盐水加压泵、减温减压器、地坑泵、空压机、压缩气干燥塔、压缩器储气罐、氨气-空气混合器、涡流混合器等。
尿素水解工程方案介绍
尿素水解工程方案介绍一、项目概况尿素是一种重要的化肥和化工原料，广泛应用于农业生产和工业生产中。
尿素水解是将尿素分解成氨气和二氧化碳的过程，通常被广泛应用于污水处理、氮肥生产和氨气生产等方面。
本文将介绍一种尿素水解工程方案，旨在提高尿素的利用率，减少对环境的污染，促进尿素产业的可持续发展。
二、工艺流程1. 原料准备尿素水解的原料为晶体尿素，可以通过尿素生产厂家购买或自行生产。
为了确保原料的质量和稳定性，应严格控制尿素的含水量和杂质含量。
2. 反应装置尿素水解反应通常在高温高压条件下进行，因此需要选择适合的反应装置，常见的反应装置包括压力釜、反应釜和管式反应器等。
反应装置应具备良好的密封性能和耐高压、耐腐蚀的特性，以确保反应过程的安全稳定。
3. 反应条件尿素水解反应的条件包括温度、压力和反应时间等。
一般情况下，反应温度控制在160-180摄氏度，压力控制在2-3MPa，反应时间根据需求可调节。
此外，反应过程需要添加适量的催化剂，以提高反应速率和产物的纯度。
4. 分离提纯尿素水解的产物为氨气和二氧化碳，需要进行分离和提纯。
通常采用化工设备进行物料的分离，可以选用吸附塔、蒸馏塔等各类精馏设备。
分离产物后，需要对氨气和二氧化碳进行分析检测，确保产品的质量和纯度。
5. 尾气处理尿素水解过程中产生的尾气含有少量氨气和二氧化碳，需要进行处理。
常见的尾气处理方法包括吸收、焚烧和压缩等，以减少对环境的污染。
6. 产品储存与运输尿素水解产生的氨气和二氧化碳需要进行储存和运输，可以选择储罐、气瓶和管道等设备进行储存和输送。
同时，需要采取相应的安全措施，确保产品的安全运输和使用。
三、关键技术及装备1. 反应釜反应釜是尿素水解工程中的关键设备，可用于高温高压条件下进行反应。
常见的反应釜材质包括不锈钢、碳钢和合金钢等，应根据反应条件和原料特性进行选择。
2. 分离设备分离设备用于提取反应产物中的氨气和二氧化碳，常用的设备包括蒸馏塔、吸附塔和萃取塔等。
国产尿素水解制氨成套装置仪控设计
93科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术随着国家对电站烟气排放标准的提高,烟气脱硝工程列入了“十二五”的发展规划(以下简称规划)。
规划中把氮氧化物的总量控制工作提上日程,强调“继续开展氮氧化物控制研究,加快氮氧化物控制技术开发与示范,为实施总量控制创造条件”。
而作为脱硝还原剂液氨的运用由于受到安全、地域等因素的限制,尿素水解制氨技术逐渐受到青睐。
从对国外目前所发展的几种尿素水解制氨技术来分析,该技术化学反应快、负荷跟踪能力强、原料适应力强,是一种很引人去探讨的尿素制氨技术。
大型燃煤电厂烟气脱硝用尿素水解制氨技术及成套装置是国家科技部批复的高技术研究发展计划(863计划)配套研发项目,2013年也已列入了中电联节能环保分会第一批节能环保推广应用课题计划项目。
1 水解原理尿素具有水解效果,在一定的温度条件下能水解生成氨和二氧化碳。
化学反应式:N H 2C O N H 2+H 2O →N H 2C O O N H 4,N H 2C O O N H 4→2N H 3+C O 22 国产尿素水解制氨系统成套装置的特点(1)采用尿素作为烟气脱硝还原剂的氨源、利用电厂辅汽作为热源,就地将尿素溶液转化成为脱硝所需要的还原剂氨气。
解决了采用液氨工艺的原材料运输、储存和使用的安全问题,也解决了采用尿素热解工艺的高能耗、高物耗问题。
(2)经历了实验室试验、中式缩小装置试验到大型燃煤机组实际运行三个阶段,运行可靠。
(3)解决了传统尿素水解制氨工艺的堵塞、腐蚀和跟随机组响应等关键问题。
(4)解决了以前国外企业垄断该技术,转让技术费高,脱硝的成本高,缺乏对脱硝核心技术掌握的问题。
3 尿素水解制氨系统成套装置仪表选型及控制设计3.1仪表选型基于尿素水解系统的特点:高温、易堵塞、易腐蚀,结合系统需要和使用条件,仪表选型均选用具有类似工况使用经验的产品,并考虑经济可靠、实用、先进。
尿素水解制氨在电厂中的应用
尿素水解制氨在电厂中的应用概述尿素水解制氨是一种常见的化学反应过程，通过将尿素与水加热反应产生氨气和二氧化碳。
在电厂中，尿素水解制氨被广泛应用于烟气脱硝系统中，用于减少烟气中的氮氧化物排放。
本文将介绍尿素水解制氨在电厂中的应用，并探讨其原理、工艺流程和优势。
原理尿素水解制氨的化学反应过程如下：（NH2）2CO + H2O → 2NH3 + CO2在这个反应过程中，尿素（化学式：（NH2）2CO）与水发生反应生成氨气（NH3）和二氧化碳（CO2）。
这个反应是一个放热反应，需要一定的温度来促进反应的进行。
在实际应用中，通常会加入催化剂来提高反应速率和转化率。
工艺流程在电厂中，尿素水解制氨主要用于烟气脱硝系统。
该系统通常由脱硝催化剂、氨水溶液喷射系统和反应器组成。
工艺流程如下：1. 尿素水解反应器：在反应器中，将尿素水溶液与水混合并加热，通过水解反应产生氨气和二氧化碳。
2. 氨水溶液喷射系统：将产生的氨气与水混合形成氨水溶液。
3. 脱硝催化剂：利用氨水溶液作为还原剂，与烟气中的氮氧化物进行反应，将其还原成氮气和水，从而实现脱硝的目的。
优势尿素水解制氨在电厂中具有以下优势：1. 高效：尿素水解制氨可以高效地将烟气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水，从而达到脱硝的目的。
2. 环保：尿素水解制氨的反应产物主要是氨气和二氧化碳，对环境没有污染。
3. 低成本：尿素作为原料相对便宜，在硫酸铵等氨基化学品价格较高的国际市场，尤其有着显著的优势。
4. 安全性高：尿素水解制氨反应条件温和，操作简单，安全可靠。
应用示例尿素水解制氨在电厂中的应用，已经得到了广泛的推广和应用。
以下是一些具体的应用示例：1. 中国华电集团曲靖电厂：曲靖电厂在脱硝系统中采用尿素水解制氨技术，成功实现烟气脱硝，大大降低了氮氧化物排放。
2. 美国Exelon公司：Exelon公司在其多个火电厂中采用尿素水解制氨技术进行烟气脱硝，取得了良好的环保效果和经济效益。
尿素水解制氨在燃煤电厂中的应用及存在的问题
尿素水解制氨在燃煤电厂中的应用及存在的问题摘要：在当前我国安全生产形势日趋严峻的情况下，采用液氨作为还原剂的常规脱氮工艺已越来越不能满足安全、安全性和安全性的需要。
目前，新型尿素水解技术已被越来越多的电厂所采用，但在实践中仍有许多新的问题。
关键词：尿素水解；氨；燃煤厂；应用；存在的问题引言尿素水解和 SCR烟气脱硫装置是否能够安全、平稳地进行，与净烟气出口NOX浓度是否达标有关。
运行过程中任何一个环节出现问题都会影响最终净烟气中NOX浓度的排放，在对运行中存在的除盐水污染、氨带水、注氨支管堵塞、氨管路伴热效果差等基础问题进行分析，从以下几个方面分析了整个系统出现各种问题的因素。
从整体约束、设备特点、运行方式等方面，并根据设备的实际情况，提出相应的控制和解决方案，以保证系统安全可靠运行。
1尿素水解生产氨的工艺原理1.1工艺原理尿素制氨的技术原理是将尿素水溶液分解为二氧化碳、水蒸气、氨气。
尿素的制备方法有两种：热解法和水解法。
尿素的热解法、水解法反应因其温度、压力等因素而发生变化。
水解法是将尿素水解成水溶液，而热解法则是直接加热，使尿素水溶解。
具体的方法是：在水解反应器中加入50%的尿素溶液，在130-150℃的温度和0.45-0.55MPa的压力下进行分解，转化为二氧化碳和氨气；尿素水解产生的氨气和二氧化碳进入气液分离器进行气液分离，然后通过管道输送到锅炉的氨气喷射系统进行脱硝，尿素催化水解制氨技术是在普通尿素水解技术的基础上加入催化剂。
在催化剂的作用下，反应速率是常规尿素水解反应的10倍，反应时间不超过1分钟。
1.2催化剂的作用为使反应速度不变，尿素、水和热量必须按适当的比例供给反应器。
反应器内装有一定数量的催化剂，其作用是改变反应路线，使反应速率大幅提高，反应时间缩短。
1.3尿素水解制氨的工艺流程尿素水解系统主要由尿素水解供给系统、蒸汽加热系统、尿素水解产品供应系统、尿素水解反应系统、尿素水解反应系统等组成。
尿素水解制氨系统培训PPT精选文档
单位
mm kg kg
MPa ℃
kg/h kg/h kg/h kw/h Nm3/min mm
管程工作介质：蒸汽
壳程工作介质：尿素溶液
设计压力：管程0.77Mpa，壳程 1.25Mpa，耐压试验压力管程1.0Mpa， 壳程1.68Mpa。设计温度管程190℃， 壳程180℃。
产氨400kg/h的 尿素车间图片
底部排污阀已关38装置的控制参数序号项目状态设置单位反应器液位正常工作时1000mm反应器初始液位除盐水设定值600mm反应器压力p1允许喷氨压力045mpa反应器压力p2正常工作压力05mpa反应器压力pstop停运压力值015mpa反应器温度t1加热状态45反应器温度t2加热状态65反应器温度t3加热状态95反应器温度t4加热状态11510反应器温度t5停止运行温度保持值11511反应器温度t6正常运行温度13515539装置的伴热参数序号名称介质介质温度伴热温度单位氨气氨气二氧化碳水蒸气130140130泄压管道氨气二氧化碳水蒸气130140120废液表面排污管道氨气二氧化碳水蒸气尿素溶液130140120磁翻板液位计氨气二氧化碳水蒸气尿素溶液130140120尿素溶液催化剂管除盐水尿素溶液508050在启动反应器本体之前应先投入管道的电伴热自控系统系统运行期间电伴热系统禁止停运
31
水解器功能块图
蒸汽调 品模块
超压保 护模块
泄压模 块
泄漏检 测模块
供氨模 块
蒸汽调 节模块
尿素催化水解反应器
尿素调 节模块
Hale Waihona Puke 疏水模 块催化剂 模块
伴热模 块
冲洗吹 扫模块
排污模 块
32
停止/准备启动状态
废气去废水箱
尿素水解制氨工艺在烟气脱硝中的应用
尿素水解制氨工艺在烟气脱硝中的应用段飞飞【摘要】某电厂2×660MW机组脱硝还原剂采用尿素,尿素作为原料制取氨气相对于氨水及液氨安全性较高,且运行稳定可靠,具有较高的推广价值.【期刊名称】《中国环保产业》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】4页(P48-51)【关键词】烟气脱硝;尿素水解;安全可靠【作者】段飞飞【作者单位】内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司,内蒙古锡林浩特026000【正文语种】中文【中图分类】X7011 概述选择性催化还原法（SCR）是目前世界上技术最成熟、应用最多的电厂烟气脱硝工艺。
根据其反应原理，SCR烟气脱硝所需还原剂为氨气。
氨气通常可以通过氨水、液氨或尿素三种原料获取。
氨水由于设备建造、运行成本较高，以及运输、储存、使用等存在安全隐患的原因，自20世纪90年代以后，已经很少被用作脱硝还原剂。
液氨（NH3）在前几年的项目中应用广泛，但由于液氨属易燃、易爆、有毒危险品，因此也在运输、卸料、储存、运行、检修等环节存在极大的安全隐患。
目前国家严格要求安全运行，以尿素作为原料制取氨气相对于氨水及液氨具有较高的安全性，因此尿素已逐步代替液氨作为还原剂制备氨气。
尿素水解制氨工艺的原理是：尿素水溶液在一定温度下会发生水解反应产生氨气。
其化学反应式为：NH2-CO-NH2＋H2O → 2NH3↑＋CO2↑[1]。
尿素水解制氨系统由尿素颗粒储存和溶解输送系统、尿素水解系统组成。
尿素颗粒在尿素溶解罐中配置成40%～60%浓度的尿素溶液后储存在储罐中。
尿素溶液通过泵输送到水解反应器后水解产生氨气，氨气随后进入SCR区的空气混合器后喷入烟道用作烟气脱硝的还原剂。
由于尿素水解制氨系统避免了液氨的装卸、运输、储存等问题，水解器制备氨随制随用，无需储存，彻底解决了电厂脱硝工程还原剂制备系统的安全隐患。
机组尿素水解制氨系统主要的能源方式是电厂的蒸气，所需要的蒸气参数为：压力1.0MPa、温度180℃以上，单台机组脱硝尿素耗量为380kg/h，蒸气耗量约为2.0t/h。
尿素水解和尿素热解的工艺介绍及技术经济比较
目录一、概述 (2)二、技术介绍 (2)2.1尿素水解制氨技术 (2)2.2尿素热解制氨技术 (3)三、应用现状 (4)3.1尿素热解技术 (4)3.2 尿素水解技术 (5)四、投资、运行费用比较 (6)4.1设备投资、安装费用比较 (6)4.2 运行费用比较 (6)五、结论 (6)关于尿素水解制氨和尿素热解制氨的工艺介绍及技术、经济比较一、概述“十二五”期间国内建设了大量的烟气脱硝装置，其还原剂制备系统主要由液氨蒸发、氨水汽化、尿素制氨三种方式，随着国内民众和企业安全意识的加强，加上国内危化品运输、储存、使用事故层出不穷，尿素制氨技术因其不需要装卸、运输、储存危险化学品、装置占地面积小、运行安全稳定可靠，逐渐成为电厂选择脱硝还原剂制备系统的主流技术。
尿素是氨的理想的来源。
尿素(CH4N2O)为无毒无味的白色晶体或粉末，是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界中，其理化性质较稳定，应用于农业及工业领域，其运输和储存和管理均不受国家和地方法规的限制。
尿素是一种稳定、无毒的固体物料，对人和环境均无害；可以被散装运输并长期储存；不需要运输和储存方面的特殊程序，它的使用不会对人员和周围社区产生不良影响。
但固体颗粒尿素容易吸湿，当空气中的相对湿度大于尿素的吸湿点时，它就吸收空气中的水分而潮解，尿素在储存过程中极易吸潮板结，需采取措施防止吸湿结块的情况发生。
尿素制氨技术中根据其反应机理和核心反应设备的不同分为尿素水解制氨和尿素热解制氨二种技术。
先分别介绍及对比如下：二、技术介绍2.1尿素水解制氨技术尿素水解制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生水解反应，生成的气体中包含氨气和二氧化碳。
其化学反应式为：NH2-CO-NH2＋ H2O → 2NH3↑＋ CO2↑尿素水解制氨系统由1）尿素颗粒储存和溶解系统、2)尿素溶液储存和输送系统及3)尿素水解系统组成。
尿素颗粒在尿素溶解罐中配置成约50%浓度的尿素溶液，随后尿素溶液储存在尿素溶液储罐中以供电厂使用。
尿素水解运行规程模板
第一章设备与系统概述第一节系统概述1尿素水解制氨法：在脱硝 SCR 反应区域利用该工艺分解尿素生产出氨气、二氧化碳和蒸汽的气态混合物，将该混合物送入并与烟气混合以去除氮氧化物。
尿素车间为脱硝剂制备及供应系统。
2尿素水解制氨反应原理如下：尿素水解制氨工艺中，首先尿素和水反应生成氨基甲酸铵中间体，方程式为：NH2CONH2+ H2O ←→ NH2CO2NH4氨基甲酸铵再在反应中进一步分解为氨，方程式为：NH2CO2NH4←→ 2NH3+ CO2尿素水解制氨的总反应方程式为：NH2CONH2+(1+x)H2O ←→ 2NH3+ CO2+(x) H2O尿素水解制氨总反应是吸热反应，需要热输入，反应速率为温度的函数，在确定温度、压力的平衡条件下，利用来自蒸汽盘管的热量给尿素溶液加热。
3氨气的生成速率主要受水解器中尿素浓度和水解器的温度影响。
当温度低于115℃时，水解制氨反应非常慢，可以通过调节水解器的热量来控制尿素水解制氨反应。
尿素水解制氨工艺可以使用低到中压蒸汽（0.7～0.9MPa）来给水解反应供热，该反应通过热量输入进行控制并在 135～159℃范围内进行。
尿素水解制氨系统设计使用 50wt%的尿素溶液。
对于50%的尿素溶液进料情况下，水解的氨蒸汽成分约为含28.3%的氨、36.7%的二氧化碳和35%的水蒸气，此混合气体在温度降低的情况，易冷凝形成结晶物。
氨和二氧化碳在温度低于140℃时可以重组以形成冷凝物，此冷凝物有较强的腐蚀性，会加剧腐蚀速率，如果温度持续降至70℃以下，该冷凝物会形成固态氨基甲酸铵，将可能会堵塞管道。
第二节主要组成设备及工艺1脱硝剂制备及供应系统脱硝剂制备及供应系统主要设备包括：斗提机、溶解罐、溶解泵、尿素溶液储罐、输送泵、废水泵、疏水泵、减温减压装置、水解器等组成。
2工艺流程2.1袋装尿素经皮带机输送进入拆包机破拆后尿素颗粒通过斗提机进入溶解罐，溶解罐搅拌器使尿素加快溶解，合格的尿素溶液通过溶解泵输送到尿素溶液储罐，再经输送泵将尿素溶液送到水解器，通过盘管加热尿素溶液，水解器产生出来的含氨气流被热空气稀释后，进入氨气空气混合系统，并由氨喷射系统喷入脱硝装置。
尿素水解制氨在电厂中的应用
尿素水解制氨在电厂中的应用随着工业的快速发展和人口的不断增加，化石能源的使用量不断增加，然而，化石能源的燃烧对环境的破坏也越来越严重。
其中，氮氧化物是造成大气污染的主要成分之一。
因此，氮氧化物的减排已成为巨大的环保任务。
尿素水解制氨是一种减排技术，可以大大减少电厂废气中的氮氧化物排放量。
以下文中将详细介绍尿素水解制氨在电厂中的应用。
一、尿素水解制氨的原理尿素水解制氨，是指将尿素与水混合后，在催化剂的作用下，经反应生成氨的过程。
具体过程如下：$CO(NH_2)_2+H_2O→2NH_3+CO_2$尿素水解制氨的催化剂通常采用三价钼、硝酸钾、氯化铁、三氧化钨等。
这些催化剂可以促进尿素的分解，加速氨的生成，从而提高反应效率。
二、应用场景尿素水解制氨主要用于电厂废气处理中，这是因为电厂废气中含有大量的氮氧化物。
按照统计，电厂排放的氮氧化物占全国空气污染的比例很大，特别是在那些以煤为主要质燃料的发电厂。
三、应用效果尿素水解制氨在电厂废气处理中能够有效减少氮氧化物的排放量。
这是因为尿素水解制氨的反应可以将氮氧化物转化为氨。
一般情况下，将尿素水解制氨反应放置在电厂的排气管道内，通过喷嘴把尿素水解制氨的催化剂喷入烟气中，让反应在管道内进行。
经过处理之后的电厂废气气味清香，减少了异味和有害气体的排放，同时氮氧化物的排放量也得到大幅度降低，排放的废气达到国家限定的排放标准。
同时，尿素水解制氨的反应是可以完全达到可控的，对环境没有任何影响。
四、经济效益尿素水解制氨的应用对于电厂的节能减排和治理废气污染起到了重要的作用，同时也是一个可以降低企业投资和运维成本的环保技术。
首先，使用尿素水解制氨可以降低氮氧化物的排放量，与传统的脱氮技术相比，投资成本更低，维护保养费用更为经济。
其次，尿素水解制氨反应的催化剂可以循环使用，可以降低企业的催化剂使用成本。
总之，尿素水解制氨技术不仅有效地缓解了电厂生产废气排放引起的空气污染问题，还有着很好的经济效益，值得广大电厂生产管理者积极推广应用。
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三、技术原理及特点
解决的主要技术问题：反应器的腐蚀问题
三、技术原理及特点
解决的主要技术问题：氨气输送管道回凝堵塞
尿素水解制氨反应器含氨产品气回凝温度（露点）根据入口尿素溶 液浓度和出口压力不同而有所变化。产品气出口温度根据反应器反应温 度和露点图进行调整，调整方式有：
1）增加产品气再热段：通过在水解反应器含氨产品气出口增加采 用蒸汽加热的再热段，使产品气的温度高于露点温度一定值以防止产品 气回凝腐蚀、堵塞管道；（金堂1#炉采用此种方式）
二、项目背景
因采用液氨蒸发工艺的脱硝还原剂制备工艺系统建设成本较低，液氨 蒸发工艺在我国被广泛用于火力发电厂的烟气脱硝工程中。
锐思环保公司在2006年就对液氨蒸发制备脱硝还原剂技术进行了研发， 并申请了多项国家专利 ( 专利号200820064513、201120152649、 201120151876 ）。
大型燃煤电厂烟气脱硝尿素水解制氨技术及成套装置 介绍资料
四、技术、经济分析
四、技术、经济分析
还原剂制备技术
SCR、SNCR、SNCR-SCR等烟气脱硝技术均需要使用还原剂。目前的 还原剂主要来源包括：液氨、尿素和氨水。
氨自合成氨厂由液氨槽车运送到电厂氨区，利用槽车自身压力或氨 卸料压缩机增压的方式将其由槽车输入至储罐内储存。储罐内的液氨通 过管道或液氨泵送至蒸发器，在蒸发器内被加热气化，通过气氨缓冲罐 稳压后经管道送至SCR系统。液氨储罐及蒸发系统紧急排放的氨气则排入 氨气稀释罐中，经水吸收后排入废水池，再由废水泵送至主厂废水处理 系统。
大型燃煤电厂烟气脱硝 尿素水解制氨技术及成套装置
介绍材料（ 2×300MW）
成都锐思环保公司 2013年
材料内容
1. 锐思环保公司简介 2. 项目背景 3. 技术原理及特点 4. 技术、经济分析 5. 项目进展及案例 6. 荣誉 7. 锐思优势
大型燃煤电厂烟气脱硝尿素水解制氨技术及成套装置 介绍材料
四、技术、经济分析
尿素热解事故
四、技术、经济分析
二、尿素水解技术（Hydrolysis） 原理：将一定浓度的尿素溶液在压力0.45~0.65MPa、温度140-160℃的
条件下进行水解反应，释放出氨气；根据加热方式可分为直接通入蒸汽 加热及盘管换热蒸汽加热两种。
CO(NH2)2 + H2O NH2-COO-NH4 2NH3 ↑+ CO2↑ 优点：工艺成熟，在国外电力行业和国内外化工行业应用广泛，反应条
1
总投资
2
年运行成本
尿素费用
辅助蒸汽费用 水费
运行电费 合计
尿素水解法
尿素热解法
一、物料消耗
486
540
0
540
120
1100
二、投资及运行费用对比
～1700万
～1500万
备注 热解转化率按90%计
含尿素储存及溶解等所有 设备供货安装、电控等
641.52万 64.8万 1万 28.8万
736.12万
• 用液氨蒸发技术作为脱硝还原剂的电厂，占地面积大，征 地成本高，占地有限的老厂脱硝改造存在困难。
二、项目背景
随着脱硝技术的逐渐普及，为了有效降低还原剂在运输和使用过程中 的安全风险，越来越多的国家和地区开始采用其他氨源作为脱硝还原 剂的来源。
大型燃煤电厂烟气脱硝尿素水解制氨技术及成套装置 介绍材料
根据水解反应的动力学关系，当需要的负荷改变时，控制压力不 变，改变进入水解反应器的尿素溶液量和提高反应器操作温度即能实现 产氨量的增加。
三、技术原理及特点
解决的主要技术问题：响应锅炉负荷慢的问题
但实际的情况是从机组负荷调整反馈到水解器控制系统，水解器改 变尿素溶液进料量、供热蒸汽流量到改变整个反应体系的温度从而控制 氨气瞬间发生量，这之间存在一段时间滞后，这也是传统水解制氨反应 器瞬间产氨量均存在的跟随响应机组负荷慢的问题。
三、技术原理及特点
布置方式：
单元制： 单元制既是一台水解器应用一台炉的二个SCR反应器，这种布置方式
通常将与热解炉一样设置的SCR钢架上。
公用制： 公用制是指一台水解反应器向多台炉的脱硝系统供氨，通常设置方
式为一拖二，或一拖三。 尿素水解制氨系统除采用常规单元制布置外还可以采用公用制系
统，公用制系统对多台炉情况下无论从管理和经济性都要优于单元制布 置。
5
河北邯郸电厂12#机组烟气脱硝
6
云南宣威9、10、11#机组烟气脱硝
7
新疆红雁池电厂1、2#机组烟气脱硝
8
湖北长源青山电厂12#机组烟气脱硝
9
太原第一热电厂1、2#机组烟气脱硝
10
大同一期1、2、3、4、5、6#机组烟气脱硝
11
江西丰城1、2、3、4#机组烟气脱硝工程
机组容量 2×600MW
2×350MW 2×330MW 3×300MW 1×200MW 3×300MW 2×330MW 1×330MW 2×330MW 6×330MW 4×340MW
在华电宜宾电厂建成了一套中试装置，经过西安热工院的检测 并通过了中电联组织的专家评审，此项技术已经获得多项国家 专利。(专利号200920081993.4、20112030107.2，20112003971 3.0，201120046489.8）。
入选国家高技术发展计划（863计划）“我国高灰烟气对催化剂 性能影响研究及脱硝工程示范”子课题：烟气脱硝用尿素水解 制氨技术及成套设简介
大型燃煤电厂烟气脱硝尿素水解制氨技术及成套装置 介绍材料
二、项目背景
二、项目背景
最新的《火电厂大气污染物排放标准》已于2012年1月1日实施，其中 我国绝大部分地区火力发电厂的氮氧化物的排放限值为100mg/Nm3 。
大型燃煤电厂要达到“排放标准”的 要求，绝大多数电厂的烟气脱硝装置 需要采用选择性催化还原法(SCR)。
优点：热解炉设备紧凑，进入中国市场早，案例多。 不足：尿素转化氨的效率低，不完全热解所产生的副产物易沉积,导
致其物耗高，由于其、燃料消耗量大，能耗不能随机组负荷降低而降 低，不能多机组公用。 典型供应商：美国燃料公司和北京洛卡公司
四、技术、经济分析
尿素热解事故
四、技术、经济分析
尿素热解事故
五、项目进展及案例
通过了发改委和中电联组织的“大型燃煤电厂烟气脱硝用 尿素水解制氨技术及成套装置 专家评审会”
关于锐思环保水解制氨技术 项目进展（一）
序号 1
工程名称 四川成都金堂电厂61、62#机组烟气脱硝
2
辽宁大连开发区电厂1、2#机组烟气脱硝
3
内蒙古东胜电厂1、2#机组烟气脱硝
4
云南宣威电厂7、8、12#机组烟气脱硝
四、技术、经济分析
当选者尿素作为还原剂时，目前，世界上主流的尿素制氨技术有水解 （Hydrolysis）和热解(Pyrolysis)两种。
四、技术、经济分析
一、尿素热解技术（Pyrolysis） 原理：利用辅助能源（燃油、电加热等）在350-650℃的温度范围，
将雾化的尿素溶液直接部分分解为氨气。 CO(NH2)2 → NH3 + HNCO HNCO + H2O → NH3 + CO2
三、技术原理及特点
尿素溶液制备车间
水解制氨
三、技术原理及特点
总体性能指标
反应温度：140~160℃ 反应压力：0.4~0.6MPa 尿素溶液浓度：40~60wt% 加热蒸汽压力：0.8~1.1MPa
单位时间水解速度
三、技术原理及特点
工艺参数：温度
100 110 120 130 140 150 160 温度℃
三、技术原理及特点
解决的主要技术问题：响应锅炉负荷慢的问题
产品气 0.4MPa
加热蒸汽
0.6MPa
循
冷凝疏水
尿素溶液
三、技术原理及特点
尿素水解制氨技术响应机组负荷慢是一个伪命题！
尿素水解器的瞬间产气量不需要与锅炉脱硝所需要的氨气量一一对 应，只需要从水解器瞬时排出的量与锅炉脱硝所需要的氨气量对应即 可。
从水解器排出来的氨气与从液氨蒸发器出来的氨气一样，根据DCS 需氨量信号给调节阀指定阀门开度，氨气经过氨气-空气混合器稀释（通 常为＜5%）后通过氨气喷嘴进入烟道与烟道气混合后，再通过SCR反应器 进行还原反应，脱除NOx，根据SCR反应器出口测得的脱硝效率（或出口 浓度）重新对氨气调节阀指定新的开度调节氨气量。
2）控制反应器出口压力：在反应器出口管道增加压力调节阀，降 低出口管道（阀后）的压力以降低产品气的露点，同时给产品气管道伴 热即可实现。（东胜项目采用此种方式）
三、技术原理及特点
解决的主要技术问题：氨气输送管道回凝堵塞
三、技术原理及特点
解决的主要技术问题：响应锅炉负荷慢的问题
解反应的动力学关系为： N=r×V=k×CA×V=k×NA
三、技术原理及特点
三、技术原理及特点
尿素水解制氨原理：
烟气脱硝用尿素水解制氨的基本原理是基于在一定温度、压力条件 下，尿素水溶液可以分解产生氨和二氧化碳，产生的氨气用作SCR工艺的 脱硝还原剂，其反应方程式为：
CO(NH2)2 + H2O NH2-COO-NH4 2NH3 ↑+ CO2↑
该反应广泛应用于尿素合成工艺中废水残余尿素的回收利用（尿素 深度水解工艺）。
件温和，除需要电厂低压蒸汽外不需要其它辅助能源，运行费用低。 不足：对设备材料的耐腐蚀性有一定要求。
典型供应商：美国walcho公司和 成都锐思公司
四、技术经济分析报告
2×300MW机组(2×135kg/h需氨量)投资、运行费用对比
项目
1 尿素耗量（kg/h）
2 除盐水耗（kg/h）
3
电耗（kw）