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尿素热解
 
燃煤电厂SCR脱硝尿素中低温热解制氨技术
发布时间:2019-01-7
燃煤电厂SCR脱硝尿素中低温热解制氨技术

一、项目背景

    1、供能结构中煤炭占比大,约70%,NOx排放近2000万吨

    2、解决大型火电厂脱硝关键技术问题

    3、国外公司具有先发优势,市场占有率高

    4、研发中低温尿素热解制氨技术

    选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术作为一种高效的NOx控制技术,在世界范围内受到了广泛的重视和应用。
SCR技术中还原剂NH 3 的来源:
液氨(anhydrous Ammonia)、氨水(Aqueous Ammonia)、尿素(Urea)

为什么要用尿素?

    位于大中城市及其近郊区的电厂(人口稠密区的脱硝设施)均宜选用尿素作为还原剂位于大中城市及其近郊区的电厂(人稠密区的脱硝设施)均宜选用尿素作为还原剂《火力发电厂氮氧化物防治技术政策》《火力发电厂设计规范》

二、总体思路

三、主要内容

3.1 小型尿素热解实验系统

3.2 尿素热解CFD模拟部分 

    入口中心布置多片导流板:气流入炉后形成旋流以增加停留时间,保证热解完全;

    入口外围为环形开放区域:在热解炉壁面处形成高速区,防止液滴粘壁,另一方面可以有效挤压和限制旋流所造成的内循环回流区;

    多段扩充:在均流的同时也有助于内循环回流区的遏制。


                          温度分布云图

                             液滴运动轨迹

3.3  中试试验

    以某30万千瓦机组烟气脱硝工程为设计参考依据。已知该工程的制氨量为150 kg/h,假设尿素转化效率为100%,并考虑10%的裕量。
    中试实验的制氨量按照工程规模1:20比例缩小,即以制氨量8.25 kg/h的规模构建中试装置,相应的50%尿素溶液耗量为29.12 kg/h,空气量为206.55 Nm3/h。

中试装置的流程图


    中试装置热态连续运行实验结果

    脱硝尿素热解系统经过5个小时升温运行后达到稳定,系统稳定后,脱硝尿素热解炉入口温度维持在很小的波动范围,连续运行了17小时,氨气产率一直维持在较高水平(96%以上。

3.4  工程示范

    某30万千瓦机组烟气尿素热解脱硝示范工程,2013年9月开工,2014年6月投产。

四、推广应用情况

    该技术已在8台15~30万千瓦机组尿素热解烟气脱硝工程得到应用,取得了很好的社会和环境效益。


五、技术升级
    在技术工程应用的基础上,进一步进行技术提升,开发出新一代中高温尿素催化热解制氨技术,可在350至400度区间高效产氨,显著降低了尿素热解过程能耗。
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