燃煤電廠鍋爐煙氣排放的指標控制越加嚴格,燃煤電廠煙氣污染物的排放越來越受到國家和社會的廣泛關注。鍋爐煙氣脫銷技術已在國內燃煤電廠全面實施,鍋爐煙氣脫硝技術已全面普及,在國內其它地方也逐漸推廣,作為脫硝還原劑液氨的運用由于受到安全、地域等因素的限制,尿素熱解和水解制氨技術逐漸受到青睞,將為許多用戶提供選擇！
液氨、氨水及尿素均可作為鍋爐煙氣脫硝還原劑,隨著脫硝還原劑儲存、制備與供應技術的日漸成熟,脫硝還原劑的選擇主要從安全與經濟角度考慮。盡管國外以液氨為還原劑的電站鍋爐煙氣脫硝工程至今未出現嚴重的氨泄漏事故,但由于從地方管理部門獲得液氨的使用與運輸許可證越來越困難,安全防范要求越來越嚴,相應的安全成本越來越大,因此,氨水和尿素正越來越多地作為脫硝還原劑使用,尤其在近期美國市場,尿素作為液氨與氨水的替代產品越來越多地用于煙氣脫硝工程。
鑒于液氨和氨水的上述危險因素和部分火力發電廠地處的特殊位置,國內某發電廠早在2007年就開始采用尿素熱解制氨工藝,并在該廠的二期工程中著手研究尿素水解技術應用的可能性。 目前國內已經有多家電廠在脫硝工程中采用尿素熱解技術,并且取得了成功的應用經驗。國產的水解技術目前僅用于化工行業,還沒有用于鍋爐煙氣脫硝的案例。20世紀80年代,為了解決合成氨、尿素裝置水體排放環保問題,尿素深度水解技術開始在大、中型合成氨尿素廠逐步應用。
尿素熱解技術介紹目前國際上應用的尿素熱解技術是由美國 FuelTech公司設計的NOxOUTULTRA(r)尿素熱解制氨技術。211 尿素熱解原理尿素的分子式為CO(NH2)2,亦稱脲,分子量60.06,無色或白色針狀或棒狀結晶體,工業或農業品為白色略帶微紅色固體顆粒,無臭無味,密度 1.335g/cm3 ,熔點132.7℃,溶于水、醇,不溶于乙醚、氯仿。呈微堿性,可與酸作用生成鹽。對熱不穩定,加熱至150～160℃將脫氨成縮二脲,若迅速加熱將完全分解為氨氣和二氧化碳。主要反應式: CO(NH2)2+H2O=2NH3+CO2 212 主要工藝流程尿素粉末儲存于儲倉,由稱重給料機(或計量罐)輸送到溶解罐里,用除鹽水將固體尿素溶解成50%的尿素溶液(需要外部加熱,溶液溫度保持在40℃以上),通過尿素溶液混合泵輸送到尿素溶液儲罐;尿素溶液經由給料泵、計量與分配裝置、霧化噴嘴等進入絕熱分解室,稀釋空氣經加熱后也進入分解室。
霧化后的尿素液滴在絕熱分解室內分解,生成的分解產物為氨氣和二氧化碳,分解產物經由氨噴射系統進入脫硝煙道。熱解室利用柴油作為熱源,來完全分解尿素。在所要求的溫度下(450℃～600℃),熱解室提供了足夠的停留時間以確保尿素到氨的100%轉化率。熱解室的容積是依據尿素分解所需的體積來確定。熱空氣將通過燃燒器控制裝置以維持適當的尿素分解溫度。尿素經過噴射器注入到熱空氣,尿素的添加量是由SCR反應器需氨量來決定的,負荷跟蹤性將適應鍋爐負荷變化要求。系統在熱解室出口處提供空氣/氨氣混合物。氨/空氣混合物中的氨體積含量小于5%。
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