尿素热解制氨系统方案
尿素热解制氨工艺的安全运行与节能优化模版（三篇）
尿素热解制氨工艺的安全运行与节能优化模版尿素热解制氨工艺是一种重要的化工生产过程，其安全运行和节能优化对于保障生产效益、提高产品质量以及减少环境污染具有重要意义。
为了确保工艺的安全运行和节能优化，下面将提供一个模版，介绍相关内容。
1. 引言尿素热解制氨工艺是一种重要的工业化学反应过程，其安全运行和节能优化是提高生产效益、保障员工安全以及减少资源浪费的关键。
本文将介绍尿素热解制氨工艺的安全运行和节能优化模版。
2. 安全运行2.1 工艺流程及可能的危险因素尿素热解制氨工艺的流程包括原料准备、反应器加热、反应过程、产品分离及处理等过程。
可能的危险因素包括高温高压、有毒气体泄漏、火灾爆炸等。
2.2 安全设施和措施为确保工艺的安全运行，必须配备相应的安全设施和措施。
包括但不限于：安全阀、爆破片、泄漏报警装置、防火设施等。
此外，还应建立完善的应急预案和培训制度，确保员工了解应急处理措施并随时能够应对突发事件。
2.3 操作规程和安全培训制定详细的操作规程，确保员工严格按照规程操作。
定期进行安全培训，提高员工的安全意识，加强对危险因素的认识，减少事故发生的可能性。
3. 节能优化3.1 能量流程分析对尿素热解制氨工艺的能量流程进行分析，确定能量消耗的主要环节和能量浪费的原因，为节能提供依据。
同时，优化能量流程，提高能量利用效率。
3.2 设备优化和节能措施对设备进行优化，选择高效设备，减少能源损耗。
采用节能措施，如换热器的应用、余热回收等，减少能源消耗。
3.3 控制系统优化优化控制系统，提高自动化水平，实现精确控制和调节。
通过引入先进的控制算法和设备，减少能量浪费和生产过程中的不稳定因素。
4. 结束语尿素热解制氨工艺的安全运行和节能优化是化工生产中的重要问题。
通过合理的安全设施和措施、详细的操作规程和安全培训，可以确保工艺安全运行。
通过能量流程分析、设备优化和节能措施以及控制系统优化，可以实现节能优化。
本文提供的模版可以作为指导，帮助进行尿素热解制氨工艺的安全运行和节能优化。
尿素水解制氨工艺
杭州中昊科技有限公司 3、催化反应器
催化剂模块固定在反应器中，催化剂的支撑结构在保证牢固的情况
下还应注意排列合理，尽量减少对烟流的阻碍，以及避免产生涡流出
现烟气回流。 反应器的本体由若干层催化剂层和承载催化剂的烟道壳体构成，反 应器的本体是实现烟气中氮氧化物降解的场所。SCR反应器体积大小 是根据烟气条件、烟气粉尘量、燃烧介质元素成分、烟气流量、NOx 进口浓度、脱硝效率、SOX浓度、反应器压降、使用寿命等决定的。 SCR反应器外壁一侧在催化剂层处有检修门，用于将催化剂模块装 入催化剂层。每个催化剂层都设有人孔，机组停运时通过人孔进入检 查催化剂模块。
杭州中昊科技有限公司 典型的烟气SCR系统原理图
杭州中昊科技有限公司 五、SCR脱硝系统组成
反应器/催化剂系统
烟气/氨的混合系统
氨的储备与供应系统
烟道系统
SCR的控制系统
杭州中昊科技有限公司 五、SCR脱硝系统组成 1、反应器/催化剂系统
主要设备：反应器，催化剂，吹灰器
2、烟气/氨的混合系统 主要设备：稀释风机，静态混合器，氨喷射格栅（AIG）， 空气/氨混合器 3、氨的储备与供应系统
的高低。
催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化, 而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械 强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。 催化剂的形式有：波纹板式，蜂窝式，板式
尿素热解技术
尿素制氨SCR脱硝技术一、国内外脱硝还原剂制备现状目前大型电厂烟气脱硝主要采用选择性催化脱硝（SCR）技术，其化学反应机理比较复杂，但主要的反应是NH3在一定的温度和催化剂作用下，选择性地把烟气中的NOx 还原为N2和水，目前最常用的还原剂制备方法一般有3 种：液氨法、氨水法、尿素法。
1.1 液氨法采用液氨法，具有投资少，运行费用较低等优点。
但根据我国《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，液氨在生产场所超过40t、储存场所超过100t时构成重大危险源，需报相关安全生产部门审批。
液氨的储存和制备系统在安全、消防和环保等方面需满足相关的规范，对电厂的日常运行和管理按二级重大危险源要求。
液氨储存和装卸场所应禁止设置在学校、医院、居民区等人口稠密区附近，如表1所示。
表1 液氨储存与装卸的限制区域据统计, 我国95%以上的危险化学品涉与异地运输问题, 例如液氨的年流动量达100多万吨,，其中80%是通过公路运输的。
国内外统计表明, 危险化学品运输事故占危险化学品事故总数的30%~40%。
危险化学品公路运输事故频繁发生, 对社会公共安全造成了巨大的损失和潜在威胁。
此外，液氨具有极强的挥发性、腐蚀性，因此，在使用与运输过程中也容易产生泄露，从而导致事故的发生。
图1 我国各种危险化学品事故发生比例2.2 氨水法氨水法采用浓度为20%~25％的氨水溶液作为原料。
氨水储罐中的氨水通过加热装置使其蒸发，形成氨气和水蒸汽，送至烟气系统。
采用氨水法较液氨法相对安全，但同样存在安全隐患，且与其它常用方法比较运行费用最高。
因此90年代以后国际上已经很少采用氨水作为SCR脱硝还原剂。
2.3 尿素法热解法：国际上应用的是由美国FuelTech公司设计的NOxOUT ULTRA 尿素热解制氨技术。
其技术要点为利用热空气作为热源，在450－600℃来快速分解40%-55%的尿素水溶液。
火力发电厂尿素水解制氨系统调试导则
火力发电厂尿素水解制氨系统调试导则一、引言尿素水解制氨系统是火力发电厂中至关重要的一环，其正常运行对于发电厂的稳定运行和效率至关重要。
因此，对尿素水解制氨系统进行调试是确保发电厂正常运行的关键步骤。
本文将详细探讨火力发电厂尿素水解制氨系统调试的导则，以帮助调试人员顺利进行系统调试工作。
二、调试准备2.1 设备准备在开始调试工作之前，需要确保所有关键设备已经安装并运行良好。
以下是设备准备的具体步骤：1.检查尿素水解装置，确保其完好无损；2.检查氨气转化装置，确保其正常运行；3.检查氢气供应装置，确保其供应充足；4.检查氨气冷却装置，确保其正常工作；5.检查废气处理装置，确保其安全有效。
2.2 材料准备在进行尿素水解制氨系统调试之前，需要准备必要的材料。
以下是材料准备的具体步骤：1.准备足够的尿素，确保供给充足；2.准备适量的氨气吸收剂，用于捕捉产生的氨气；3.准备化学试剂，用于常规分析和检测。
2.3 环境准备对于尿素水解制氨系统的调试工作，需要确保环境符合安全和操作要求。
以下是环境准备的具体步骤：1.清理工作场所，确保没有杂物和障碍物；2.检查通风设施，确保通风良好；3.配备必要的个人防护装备，如手套、面罩等；4.制定应急预案，以防意外情况发生。
三、调试流程3.1 初始调试初始调试是尿素水解制氨系统调试的第一步，主要涉及系统的启动和初始化工作。
以下是初始调试的具体步骤：1.检查系统各部分连接情况，确保管道通畅；2.检查所有仪表和控制设备，确保其正常运行；3.启动尿素水解装置，调整操作参数至合适的范围；4.启动氨气转化装置，调整操作参数至合适的范围；5.监测系统运行数据，确保系统处于正常工作状态。
3.2 正式调试正式调试是尿素水解制氨系统调试的核心步骤，主要涉及系统的稳定运行和性能优化。
以下是正式调试的具体步骤：1.调整尿素供给量，控制尿素水解反应的速率；2.调整氨气转化器操作参数，确保高效转化尿素产生氨气；3.监测氨气产量和质量，作出相应调整；4.调整氨气冷却装置的工作温度，控制氨气温度；5.监测系统产生的废气，确保废气处理装置能够有效处理。
尿素溶液热解系统概述和工艺设计
尿素溶液热解系统概述和工艺设计SCR烟气脱硝的还原剂应具有效率高、价格低、安全性高、仓储便利、占地面积小等特点，目前常用的还原剂主要有液氨、氨水和尿素三种。
液氨虽然具有来源广、投资费用低等优点，但因其是有毒物质，具有很强的安全威胁性和毒性，同样氨水也具有安全问题，这两种还原剂逐渐被尿素所取代。
尿素制氨工艺包括水解和热解两种技术，其中热解工艺具有很高的稳定性、安全性和可利用率，越来越受到业内的认可和青睐。
1 原理介绍2 流程介绍尿素热解法制氨系统分为尿素溶液制备系统和热解系统两部分，其中尿素制备包括斗提机、溶解罐、溶液给料泵、储罐、尿素溶液循环装置（HFD），热解包括计量分配装置（MDM）、电加热器（EH）、含喷射器（INJ）的绝热分解室（DC）。
（1）袋装尿素经过破袋后，由斗提机输送到溶解罐里，用除盐水将干尿素溶解成40～60%（一般为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。
（2）尿素溶液经由尿素溶液循环泵输送至计量分配装置母管接口，再通过循环管路经由背压控制阀回到尿素溶液储罐。
（3）50%尿素溶液结晶温度约为18℃，为防止设备及管路内溶液结晶，罐体需要内置蒸汽盘管，管路可设置疏水、电伴热并采用硅酸铝或岩棉管壳保温。
（4）尿素溶液经过计量分配装置精确地测量和控制输送到喷射器，经过雾化喷嘴喷入分解室后热解，生成NH3、H2O和CO2，分解产物喷入SCR脱硝系统。
（5）尿素热解采用锅炉热一次风或二次风，风量设计值由热平衡计算所得，风压不低于8.5KPa，如达不到此压力值，需设置增压风机。
用电加热器将高温空气加热到约350～600 ℃后进入绝热分解室。
3 核心设备的设计理念及优化3.1 尿素溶解罐材料采用S*****不锈钢，溶解罐除设有水流量和温度控制系统外，还采用输送泵将尿素溶液从储罐底部向侧部进行循环，使尿素溶液更好地混合。
尿素溶液浓度的精准配制是通过装在循环回路上的密度计信号控制溶解罐进水自动完成的。
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。
热解制氨
尿素热解制氨技术在SCR系统（选择性催化还原脱硝工艺）中，利用还原剂--氨气和NOx反应来达到脱硝的目的，目前成熟的还原剂制备工艺有液氨法、氨水法、尿素水解法、尿素热解法。
采用液氨法和氨水法制备还原剂具有工艺简单、能耗低、维护方便等特点，但液氨和氨水都是有毒物质，其运输和储存都属于重大危险源，具有较大的安全风险。
使用液氨法作为还原剂时，在设计安全规范、运输线路许可、储存的安全评价及环评认证等支持性文件，并在相关管理部门进行危险化学品使用登记；采用尿素制备还原剂时，从尿素的运输、储存及最终制成还原剂都非常安全，虽然工艺相对复杂、投资运行费用相对高，但能够确保氨来源的安全可靠。
在较大城市、人口密集、和靠近饮用水源的地方，越来越多的电厂脱硝系统开始倾向于选用安全的尿素作为还原剂。
出于发展脱硝技术，降低脱硝成本，同时确保脱硝系统安全使用的目的，我公司致力于开发自有知识产权的尿素热解制氨技术，目前该技术已获得国家专利局批准，并已应用于100MW～600MW机组脱硝装置，成功案例表明，该技术各项技术指标稳定可靠。
我公司的尿素热解制氨技术利用高温空气或烟气作为热源，将雾化的尿素水溶液迅速分解为氨气，低浓度的氨气作为还原剂进入烟道与烟气混合后进入SCR反应器，在催化剂的作用下将氮氧化物还原成无害的氮气和水。
尿素热解制氨系统一般包括尿素储备间、斗提机、尿素溶解罐和储罐、给料泵、尿素溶液循环传输装置、电加热器、计量分配装置、绝热分解室（内含喷射器）、控制装置等设备。
袋装尿素颗粒储存于尿素储备间，由斗提机输送到溶解罐里，用去离子水将干尿素溶解成质量浓度40%~60%的尿素溶液，通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐。
空预器提供的热一次风通过电加热装置（或直接采用空气加热，也可使用燃油、天然气、高温蒸汽等各种热源）加热到600℃左右进入绝热分解室。
尿素溶液经由循环传输装置、计量分配装置、雾化喷嘴等以雾化状态进入绝热分解室内高温下分解，生成NH3、H2O和CO2，分解产物通过氨气喷射格栅喷入脱硝系统前端烟道。
尿素热解制氨系统方案
1重要设计原则及技术规定3.1 重要设计原则1)脱硝工艺采用 SCR法。
2)本方案脱硝系统运行旳锅炉负荷 (MCR) 设计条件下限为 ~60% (即60~100% BMCR)。
3)采用尿素SCR工艺旳烟气脱硝技术, 若锅炉已经有低NOx燃烧技术(LNB), 烟气脱硝技术应与之配合使用；4)吸取剂采用尿素。
使用50%尿素水溶液（wt%）作为SCR烟气脱硝系统旳还原剂；按氨流量规定每台炉167kg/hr来设计；5)脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间。
6)脱硝设备年运用小时暂按6000小时考虑, 年运行时间暂按 8000小时考虑。
7)脱硝系统整套装置旳可用率在正式移交后旳一年中不小于98%8)装置服务寿命为30年。
3.2 重要技术规定1)本工程采用尿素热解法制备脱硝还原剂, 全厂2台锅炉共用一种还原剂储存与供应系统。
2)尿素热解制氨工艺和设备具有可靠旳质量和先进旳技术, 可以保证高可用率和低物耗, 完全符合环境保护规定, 便于运行维护。
3)所有旳设备和材料应是新旳和优质旳。
4)机械部件及其组件或局部组件应有良好旳互换性。
5)保证人员和设备安全。
6)观测、监视、维护简朴。
7)运行人员数量少。
在设计上要留有足够旳通道, 包括施工、检修所需要旳吊装与运送通道及消防应急通道。
3.3规范、规程和原则参照和规章规定 - 中国工作根据适合中国法规旳设备GB8978－1996《污水综合排放原则》GB13223－2023《火电厂大气污染物排放原则》DB11/139-2023《北京市锅炉污染物综合排放原则》GBZ2－2023《作业环境空气中有害物职业接触原则》DL5033－1996《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》GB50187－93《工业企业总平面设计规范》DL5028－93《电力工程制图原则》《电力勘测设计制图统一规定: 综合部分（试行）》SDGJ34－83DL/T5032－94《火力发电厂总图运送设计技术规程》DL5000－2023《火力发电厂设计技术规程》DL/T5121－2023《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》YB9070－92《压力容器技术管理规定》GBl50－98 《钢制压力容器》GB50260－96 《电力设施抗震设计规范》DL5022－93 《火力发电厂土建构造设计技术规定》GB4272-92 《设备及管道保温技术通则》DL/T630－2023 《火力发电厂保温材料技术条件》DL/T5072－1997 《火力发电厂保温油漆设计规程》GB12348－90 《工业企业厂界噪声原则》GBJ87－85 《工业企业噪声控制设计规范》DL/T5054－96 《火力发电厂汽水管道设计技术规定》SDGJ6－90 《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》GBJ16－1987（2023）《建筑设计防火规范》GB50160－92（1999）《石油化工企业设计防火规范》GB50229－1996 《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50116－98 《火灾自动报警系统设计规范》DL/T5041－95 《火力发电厂厂内通信设计技术规定》GBJ42－81 《工业企业通讯技术规定》NDGJ16－89 《火力发电厂热工自动化设计技术规定》DL/T657－98 《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》DL/T658－98 《火力发电厂次序控制系统在线验收测试规程》DL/T659－98 《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》NDGJ92－89 《火力发电厂热工自动化内容深度规定》DL/T5175－2023 《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》DL/T5182－2023 《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定》GA/T75－94 《安全防备工程程序与规定》GB14285－93 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB50062－92 《电力装置旳继电保护和自动装置设计规范》DL/T 5153－2023 《火力发电厂厂用电设计技术规定》DLGJ56－95 《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》GB9089.4－92 《户外严酷条件下电气装置装置规定》GB7450－87 《电子设备雷击保护导则》GB50057－94 《建筑物防雷设计规范》GB12158－90 《防止静电事故通用导则》GB50052－95 《供配电系统设计规范》GB50054－95 《低压配电设计规范》GB50055－93 《通用用电设备配电设计规范》GB50056－93 《电热设备电力装置设计规范》GB50058－92 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》DL/T620－1997 《交流电气装置旳过电压保护和绝缘配合》GB50217－94 《电力工程电缆设计规范》DLGJ154－2023 《电缆防火措施设计和施工验收原则》GB12666.5-90 《耐火试验（耐高温电缆）》DL/T621－97 《交流电气装置旳接地》CECS31: 91《钢制电缆桥架工程设计规范》DLGJ158－2023 《火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定》GB50017－2023 《钢构造设计规范》GBJ135－90 《高耸构造设计规范》GB50003－2023 《砌体构造设计规范》GB50040－96 《动力机器基础设计规范》JGJ107－96 《钢筋机械连接通用技术规程》GB/T11263－1998 《热轧H型钢和部分T型钢》YB3301－92 《焊接H型钢》YB4001－91 《压焊钢格栅板》NDGJ5－88 《火力发电厂水工设计技术规定》GBJ14－87 1997版《室外排水设计规范》GBJ13－86 1997版《室外给水设计规范》GBJ69－84 《给水排水工程构造设计规范》DLGJ24－91 《火力发电厂生活、消防给水和排水设计技术规定》2工艺系统阐明4.1脱硝用还原剂重要有液氨、氨水和尿素。
尿素热解法制氨尿素耗量计算
尿素热解法制氨尿素耗量计算一、引言尿素热解法制氨是一种重要的工业方法，用于生产氨气。
该方法具有较高的效率和可靠性，被广泛应用于各种工业领域。
在尿素热解法制氨过程中，尿素消耗量是一个关键参数，直接影响到生产成本和经济效益。
因此，对尿素消耗量的计算和优化具有重要意义。
二、尿素热解法制氨原理尿素热解法制氨的基本原理是将尿素加热至高温，使其分解产生氨气。
尿素热解反应可以表示为：CO(NH2)2 → 2NH3 + CO2。
在这个反应中，尿素分子分解成氨气和二氧化碳。
三、尿素耗量的计算在尿素热解法制氨过程中，尿素的消耗量可以通过以下公式计算：消耗量（kg）= 生产量（kg）/ 转化率其中，生产量是指所需生产的氨气的量，转化率是指尿素的转化率，即分解成氨气的比例。
在实际生产中，转化率是一个固定值，通常在90%左右。
因此，尿素的消耗量主要取决于生产量。
四、影响因素尿素消耗量受到多种因素的影响，包括：1.生产量：生产量越大，所需的尿素消耗量也越大。
2.转化率：转化率越高，尿素的消耗量就越低。
3.温度：反应温度越高，尿素的消耗量就越低。
但温度过高会导致尿素分解不完全，降低转化率。
4.压力：反应压力对尿素消耗量也有一定影响。
在一定范围内，提高压力可以促进尿素的分解，降低消耗量。
5.原料质量：原料尿素的纯度和质量也会影响到尿素消耗量。
五、优化措施为了降低尿素消耗量，可以采取以下优化措施：1.选用高质量的原料：选用纯度高、含杂质少的尿素作为原料，可以提高转化率，降低消耗量。
2.控制反应温度：在保证转化率的前提下，适当降低反应温度可以降低尿素消耗量。
3.提高转化率：通过改进反应条件和工艺参数，提高尿素的转化率，从而降低消耗量。
4.回收利用：对排放的尾气进行回收处理，提取其中的氨气和二氧化碳，减少浪费和消耗。
5.采用先进的工艺技术：积极引进和应用先进的工艺技术，提高生产效率和转化率，降低尿素消耗量。
六、结论尿素热解法制氨是一种重要的工业方法，用于生产氨气。
氨水和尿素溶液热解制氨工艺的热力计算
为了进行氨水和尿素溶液热解制氨工艺的热力计算，我们需要考虑以下几个步骤：
1. 确定热解反应方程式：
氨水和尿素溶液热解制氨的化学反应方程式如下：
NH3·H2O → NH3(g) + H2O(g)
CO(NH2)2 → NH3(g) + CO2(g)
2. 确定反应的焓变：
我们可以使用热力学数据表来查找这些反应的焓变。
对于氨水，可以查找其在特定温度下的饱和蒸汽压和密度。
对于尿素，可以查找其在特定温度下的分解压力和生成物（氨和二氧化碳）的分压。
3. 计算反应的摩尔焓：
使用反应方程式和反应物的摩尔数，我们可以计算出每个反应的摩尔焓。
摩尔焓是单位摩尔物质在单位温度下产生的热量。
4. 计算总热量：
将每个反应的摩尔焓乘以相应的摩尔数，然后将这些值相加，得到总热量。
总热量是整个工艺需要的热量。
5. 计算热效率：
使用总热量和输入的热量（例如燃料或其他能源），我们可以计算出热效率。
热效率是工艺利用输入热量的百分比。
6. 确定最佳工艺条件：
根据计算结果，我们可以确定最佳的工艺条件，例如温度、压力和物料浓度等。
这些条件可以使工艺的热效率最高，同时满足生产需求。
通过以上步骤，我们可以完成氨水和尿素溶液热解制氨工艺的热力计算。
尿素水解制氨脱硝系统运行中存在的问题及解决方案
尿素水解制氨脱硝系统运行中存在的问题及解决方案摘要：尿素水解制氨系统及SCR烟气脱硝系统的正常稳定运行关系到净烟气出口NOX浓度的排放是否达标。
运行中无论哪个环节出现问题都将影响最终净烟气NOX浓度的排放，针对在运行中出现的污染除盐水、氨气带水、喷氨分管堵塞、氨气管道伴热效果差等问题进行分析，从整体制约因素、设备特性、操作方法等方面入手，分析整个系统中各问题的因素，并根据设备实际情况，提出了相应的控制以及解决方案，确保系统安全可靠运行。
关键词：脱硝运行分析对策0引言：目前在各火力发电厂烟气脱硝技术主要有SCR 和SNCR。
两种烟气脱硝技术还原剂均可为液氨、氨水及尿素，液氨属于危险品，目前发展到今天为了安全方面考虑多数电厂逐渐认可尿素用于还原剂，尿素作为还原剂制氨主要有热解与水解两种方式。
尿素水解制氨系统因其安全、稳定、可靠、运行费用低，逐渐成为尿素制氨系统的主流技术。
本文针某电厂使用的由四川晨光工程设计院设计安装的尿素水解制氨系统，从2012年投入运行到现在，在运行中逐渐暴露出的一些问题，进行分析及提出解决方案。
1某电厂330MW热电联产尿素水解制氨脱硝系统简介1.尿素水解制氨系统尿素水解反应是尿素合成反应的逆反应。
利用这个原理将尿素水解就可以制得气氨，同时产生气态二氧化碳，其反应式为：CO(NH2)2+H2O = 2NH3+CO2尿素溶液是亚稳性的，在60℃以下，分解速度几乎为零，至100℃左右速度开始提高，在145℃以上尿素的水解速度急剧的加快。
尿素的水解率随温度升高而增大，随停留时间的增加而增大。
尿素的水解率还与溶液中氨含量和尿素溶液的浓度有关：氨含量高的尿素溶液较氨含量低的尿素溶液的水解率低，溶液中尿素浓度低则水解率大。
1.SCR脱硝系统该厂脱硝系统采用选择性催化还原法（SCR）脱硝工艺，高灰型SCR布置方式（即SCR反应器布置在锅炉省煤器出口和空气预热器之间），不设旁路。
每台锅炉机组配置1套氨稀释系统，#1、#2机组分别设置两台稀释风机，一运一备，稀释风取自锅炉热二次风联络母管。
尿素热解法制氨流程
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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。
尿素热解制氨系统方案
尿素热解制氨系统方案首先，尿素热解制氨的系统方案包括尿素供给系统、加热系统、分解系统和分离系统。
尿素供给系统：该系统包括尿素储存罐和供给管道。
尿素以固体形式储存在罐内，通过供给管道输送到加热系统。
加热系统：该系统用于加热尿素至分解温度。
加热系统主要包括加热器、传热介质循环系统和控制系统。
加热器通过传热介质（如热油）将热量传递给尿素，使其达到分解温度。
传热介质循环系统负责将热油循环供给加热器，使其保持恒定的温度。
控制系统用于监测和控制加热系统的温度和压力，以确保系统运行的安全性和稳定性。
分解系统：该系统用于通过加热将尿素分解为氨和二氧化碳。
分解系统主要包括分解器、催化剂和尾气处理系统。
分解器内设置有催化剂床，通过催化剂的作用，可在较低的温度下实现尿素的分解反应。
尿素经过分解反应生成的氨和二氧化碳混合物称为原气体。
尾气处理系统用于处理原气体中的二氧化碳和其他有害物质，以防止对环境造成污染。
分离系统：该系统用于将分解反应生成的原气体中的氨和二氧化碳分离。
分离系统主要包括氨分离器和二氧化碳回收器。
氨分离器通过调整温度和压力，使氨在分离器内沉积和凝结，形成液状氨，然后通过泵送系统输送到储氨罐。
二氧化碳回收器主要用于回收并循环利用原气体中的二氧化碳。
此外，尿素热解制氨系统还应包括废气处理系统和废水处理系统。
废气处理系统用于处理分解系统和分离系统中产生的废气，以净化气体排放和防止对大气造成污染。
废水处理系统用于处理尿素供给系统和分离系统中产生的废水，以防止对环境和水资源造成污染。
总之，尿素热解制氨系统方案包括尿素供给系统、加热系统、分解系统、分离系统、废气处理系统和废水处理系统。
该系统方案能够高效地将尿素转化为氨，具有较高的产氨率和较低的能耗。
然而，在实际应用中，还需要根据具体的生产要求和工艺条件进行进一步优化和调整。
火力发电厂尿素水解制氨系统调试导则
火力发电厂尿素水解制氨系统调试导则1. 引言火力发电厂尿素水解制氨系统是一种重要的能源生产过程，通过将尿素水解为氨气来供应燃料，以增加燃烧效率和减少对环境的影响。
为了确保系统能够正常运行并达到设计要求，需要进行系统调试。
本文将提供一套详细的调试导则，以帮助工程师们顺利进行尿素水解制氨系统的调试工作。
2. 调试前准备工作在开始调试之前，需要进行一系列准备工作，包括但不限于以下内容：2.1 系统检查•检查所有设备和管道连接是否牢固，并修复任何可能的漏洞。
•检查仪表和控制系统是否正常工作，并测试其准确性。
•检查所有阀门和泵的操作是否正常，并确保其能够按需打开或关闭。
2.2 安全措施•建立必要的安全措施，如设置紧急停机按钮、安装警示标识等。
•员工必须穿戴适当的个人防护装备，如安全帽、护目镜、防护服等。
•确保所有人员都熟悉应急预案，并进行相应的培训。
2.3 调试工具和设备•准备必要的调试工具和设备，如压力表、温度计、流量计等。
•确保这些工具和设备经过校准，并处于良好的工作状态。
3. 调试步骤3.1 初始设置•打开尿素供料系统，并确保供料稳定。
•开启氨气收集系统，并确保收集器正常工作。
•打开冷却水系统，并调整冷却水温度至合适范围。
3.2 氨气生成•调整尿素供料速率，以控制氨气生成速率。
•监测氨气产量和浓度，确保其符合设计要求。
3.3 氨气收集与净化•调整收集器的操作参数，以提高氨气收集效率。
•使用适当的净化装置，如吸附剂或膜分离器，去除氨气中的杂质。
3.4 检测与控制•定期对关键参数进行检测，如氨气浓度、压力和温度。
•根据检测结果，调整系统的控制参数，以保持系统的稳定运行。
3.5 故障排除•当发生故障时，及时采取措施进行排除，并记录故障原因和解决方案。
•对于严重的故障，必要时暂停调试工作，并寻求专业技术支持。
4. 调试记录和报告在调试过程中，应详细记录每一步的操作、参数变化和检测结果。
调试结束后，编写一份详细的调试报告，包括但不限于以下内容：•调试过程中遇到的问题和解决方案。
尿素热解法制氨工艺原理
尿素热解法制氨工艺原理尿素热解法制氨工艺是一种通过加热尿素分解产生氨气的方法。
其原理如下：1. 尿素分解：尿素（CO(NH2)2）在高温下分解成氨气（NH3）和二氧化碳（CO2）。
尿素分解的化学反应如下：CO(NH2)2 -> NH3 + CO22. 逆反应：尿素热解生成的氨气和二氧化碳在高温下可能会发生逆反应，重新生成尿素。
这个反应被称为热还原。
热还原反应的化学反应如下：NH3 + CO2 -> CO(NH2)23. 温度控制：为了促进尿素分解的反应进行，需要将反应温度控制在较高的范围内，通常为250℃至400℃之间。
在这个温度范围内，尿素会快速分解生成氨气和二氧化碳。
同时，为了避免热还原反应的发生，需要控制反应温度高于尿素热还原温度，通常为500℃以上。
4. 催化剂：尿素热解反应通常在催化剂的存在下进行，常用的催化剂有金属氧化物，如镍、钼、铅等。
这些催化剂可以提高尿素热解反应的速率和选择性，并降低反应温度。
尿素热解法制氨工艺在工业上广泛应用，其具有高效、低能耗、环保等优点。
通过适当的温度控制和催化剂的使用，可以使尿素在较短的时间内高效地分解产生氨气。
尿素热解法制氨工艺还涉及以下几个方面的原理：1. 反应动力学：尿素热解反应的速率受到反应物浓度、温度和催化剂的影响。
通常情况下，反应速率随着反应物浓度的增加而增加，但在高浓度下可能会发生缓慢的表观反应速率。
此外，随着温度的升高，反应速率也会增加。
催化剂的存在可以提高反应速率和转化率，同时提高反应的选择性。
2. 化学平衡：尿素热解产生的氨气和二氧化碳反应会生成尿素。
因此，在反应进行时需要控制反应的温度和其他条件，使得生成氨气的速率远远高于生成尿素的速率。
这样可以实现氨气的连续产生。
3. 产物回收：在尿素热解制氨过程中，除了生成的氨气外，还会产生二氧化碳等副产物。
为了实现氨气的高效回收利用，通常采用吸收法或冷却法来将氨气从气体混合物中分离出来。
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1主要设计原则及技术要求3.1 主要设计原则1)脱硝工艺采用 SCR法。
2)本方案脱硝系统运行的锅炉负荷 (MCR) 设计条件下限为 ~60% (即60~100% BMCR)。
3)采用尿素SCR工艺的烟气脱硝技术，若锅炉已有低NOx燃烧技术(LNB)，烟气脱硝技术应与之配合使用；4)吸收剂采用尿素。
使用50%尿素水溶液（wt%）作为SCR烟气脱硝系统的还原剂；按氨流量要求每台炉167kg/hr来设计；5)脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间。
6)脱硝设备年利用小时暂按6000小时考虑，年运行时间暂按 8000小时考虑。
7)脱硝系统整套装置的可用率在正式移交后的一年中大于98%8)装置服务寿命为30年。
3.2 主要技术要求1)本工程采用尿素热解法制备脱硝还原剂，全厂2台锅炉共用一个还原剂储存与供应系统。
2)尿素热解制氨工艺和设备具有可靠的质量和先进的技术，能够保证高可用率和低物耗，完全符合环境保护要求，便于运行维护。
3)所有的设备和材料应是新的和优质的。
4)机械部件及其组件或局部组件应有良好的互换性。
5)确保人员和设备安全。
6)观察、监视、维护简单。
7)运行人员数量少。
8)在设计上要留有足够的通道，包括施工、检修所需要的吊装与运输通道及消防应急通道。
3.3规范、规程和标准参考和规章要求 - 中国工作根据适合中国法规的设备GB8978－1996《污水综合排放标准》GB13223－2003《火电厂大气污染物排放标准》DB11/139-2002《北京市锅炉污染物综合排放标准》GBZ2－2002《作业环境空气中有害物职业接触标准》DL5033－1996《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》GB50187－93《工业企业总平面设计规范》DL5028－93《电力工程制图标准》SDGJ34－83《电力勘测设计制图统一规定：综合部分（试行）》DL/T5032－94《火力发电厂总图运输设计技术规程》DL5000－2000《火力发电厂设计技术规程》DL/T5121－2000《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》YB9070－92《压力容器技术管理规定》GBl50－98 《钢制压力容器》GB50260－96 《电力设施抗震设计规范》DL5022－93 《火力发电厂土建结构设计技术规定》GB4272-92 《设备及管道保温技术通则》DL/T630－2001 《火力发电厂保温材料技术条件》DL/T5072－1997 《火力发电厂保温油漆设计规程》GB12348－90 《工业企业厂界噪声标准》GBJ87－85 《工业企业噪声控制设计规范》DL/T5054－96 《火力发电厂汽水管道设计技术规定》SDGJ6－90 《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》GBJ16－1987（2002）《建筑设计防火规范》GB50160－92（1999）《石油化工企业设计防火规范》GB50229－1996 《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50116－98 《火灾自动报警系统设计规范》DL/T5041－95 《火力发电厂厂内通信设计技术规定》GBJ42－81 《工业企业通讯技术规定》NDGJ16－89 《火力发电厂热工自动化设计技术规定》DL/T657－98 《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》DL/T658－98 《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程》DL/T659－98 《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》NDGJ92－89 《火力发电厂热工自动化内容深度规定》DL/T5175－2003 《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》DL/T5182－2004 《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定》GA/T75－94 《安全防范工程程序与要求》GB14285－93 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB50062－92 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》DL/T 5153－2002 《火力发电厂厂用电设计技术规定》DLGJ56－95 《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》GB9089.4－92 《户外严酷条件下电气装置装置要求》GB7450－87 《电子设备雷击保护导则》GB50057－94 《建筑物防雷设计规范》GB12158－90 《防止静电事故通用导则》GB50052－95 《供配电系统设计规范》GB50054－95 《低压配电设计规范》GB50055－93 《通用用电设备配电设计规范》GB50056－93 《电热设备电力装置设计规范》GB50058－92 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》DL/T620－1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》GB50217－94 《电力工程电缆设计规范》DLGJ154－2000 《电缆防火措施设计和施工验收标准》GB12666.5-90 《耐火试验（耐高温电缆）》DL/T621－97 《交流电气装置的接地》CECS31：91 《钢制电缆桥架工程设计规范》DLGJ158－2001 《火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定》GB50017－2003 《钢结构设计规范》GBJ135－90 《高耸结构设计规范》GB50003－2001 《砌体结构设计规范》GB50040－96 《动力机器基础设计规范》JGJ107－96 《钢筋机械连接通用技术规程》GB/T11263－1998 《热轧H型钢和部分T型钢》YB3301－92 《焊接H型钢》YB4001－91 《压焊钢格栅板》NDGJ5－88 《火力发电厂水工设计技术规定》GBJ14－87 1997版《室外排水设计规范》GBJ13－86 1997版《室外给水设计规范》GBJ69－84 《给水排水工程结构设计规范》DLGJ24－91 《火力发电厂生活、消防给水和排水设计技术规定》2工艺系统说明脱硝用还原剂主要有液氨、氨水和尿素。
由于液氨是危化品，随着国家对安全的日益重视，逐渐出台一系列相关的限制措施，使得电厂用液氨时在审批、工期、占地等诸多方面受到越来越多的制约，氨水也因为其运行成本居高而受到应用的局限。
作为无危险的制氨原料，尿素(Urea)具有与液氨相同的脱硝性能，是绿色肥料，完全没有危险和法规限制，可以方便的被运输、储存和使用。
4.1热解工艺系统流程尿素热解工艺利用尿素溶液热解工艺为SCR系统提供反应剂，该工艺可用于控制燃煤电厂锅炉、垃圾焚烧锅炉、熔炉、焚烧炉或者加热器所产生的NOx的排放以满足排放要求。
尿素热解工艺将尿素分解为氨并通过SCR系统中氨喷射格栅提供脱硝系统所需的还原剂。
4.2热解系统从锅炉空预器处引出约1%总风量的一次或二次空气(约300℃)，通过一个高温风机（如需）输送，再利用电加热器将空气温度再次提升并达到进入热解室的温度（约350～650℃）。
随后将尿素溶液喷入在温度窗内具有适当停留时间的热解室，以确保尿素溶液完全转化为SCR还原剂。
最后将含有SCR还原剂氨(NH3)的气流导入AIG。
整个过程需要监测压力、流量及温度以满足AIG/SCR的设计要求，保证尿素热解系统的正常运行。
尿素热解工艺的主要反应如下：CO(NH2)2→NH3 + HNCO尿素→氨 + 异氰酸HNCO + H2O →NH3 + CO2异氰酸 + 水→氨 + 二氧化碳尿素在温度高时不稳定，会分解成NH3（氨）和 HNCO（异氰酸），HNCO再与水反应生成NH3和CO2。
该过程产生的反应剂NH3通过AIG注射在锅炉烟气中，与烟气中的氮氧化物NOx反应，生成对环境无害的N2(氮气)和H20(水)。
主要反应描述如下：4NO + 4NH3 + O2→4N2 + 6H2ONO + NO2 + 2NH3→2N2 + 3H2O (主要反应)氮氧化物 + 氨 + 氧→氮 + 水4NO + 4HNCO + O2→ 4N2 + 4CO2 + 2H2O (可能反应)氮氧化物 + 异氰酸 + 氧→氮 + 二氧化碳 + 水热解系统包括尿素制备系统、尿素溶液储罐、输送装置、计量分配装置、背压控制阀、热解室、高温风机、电加热器及控制装置等。
尿素颗粒由斗提输送到溶解罐里，用去离子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；尿素溶液经由输送装置、计量分配装置进入热解室内，与经由高温风机（如需）、电加热器输送过来的高温空气混合热解，生成NH3、H2O和CO2，分解产物与稀释空气混合均匀并喷入脱硝系统。
热解系统采用约50%的尿素溶液作为还原反应剂。
50%的尿素溶液将保存在不锈钢或玻璃钢(FRP)储存罐中，容量约为5天（或电厂要求天数）的尿素用量（当环境温度过低时，罐体需要加热和保温）。
带泵的循环装置将反应剂提供给每个单元的计量装置，计量后的反应剂被输送至一系列经过专门设计并安装在热解室入口处的喷嘴。
计量装置可根据系统的需要自动控制喷入热解室的尿素量。
系统还包括备用的高温风机及挡板以保证进入AIG的氨的流量和压力。
4.3系统主要设备尿素热解制氨系统主要包括高流量循环装置、背压控制阀、尿素储仓、给料机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、计量和分配装置(MDM)、绝热分解室(DC)、稀释风电加热系统(EH)及控制系统等。
整套系统考虑夏天防晒，冬天防冻措施。
尿素储存于储间，由斗提输送到溶解罐里，用除盐水将固体尿素溶解成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；尿素溶液经由供液泵、计量与分配装置、雾化喷嘴等进入绝热分解室，稀释空气经加热后也进入分解室。
雾化后的尿素液滴在绝热分解室内分解，生成的分解产物为NH3、H2O和CO2，分解产物经由氨喷射系统进入脱硝烟道。
(1)尿素储间设置1只尿素料斗，尿素筒仓为碳钢制造。
尿素卸车应考虑三种卸车方法。
袋装尿素人工卸车、散装颗粒尿素利用卡车压缩机自动卸车和尿素溶液利用罐车自带压缩机卸车。
(2)尿素溶解罐设置一只尿素溶解罐，体积为全厂12~24小时储量。
在溶解罐中，用除盐水或冷凝水制成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保持在合理的温度，防止特定浓度下的尿素结晶。
溶解罐除设有水流量和温度控制系统外，还采用输送泵系统将化学剂从储罐底部向侧部进行循环，使化学剂更好的混合。
溶解罐由304不锈钢制造，内衬防腐材料，罐体保温。
容器为中凹底部、圆锥型底的立式304SS容器，容器用支脚支撑。
罐体内配置全套的人孔、尿素或尿素溶液入口、尿素溶液出口、通风孔、搅拌器口、液位表、温度表口和排放口等。
尿素溶解设备宜布置在室内。
(3)尿素溶液给料泵尿素溶液泵为不锈钢本体碳化硅机械密封的离心泵，两台泵一运一备，并列布置。
此外，溶液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。
(4)尿素溶液储罐尿素溶液经由两台尿素溶液给料泵进入尿素溶液储罐，每台泵的容量为1小时内可将溶解罐内的溶液完全输送到尿素溶液储罐。