| 标题 | 尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用 |
| 范文 | 王颖 摘 要：随着我国社会的发展进步以及经济水平的不断提高，我国对于电力能源资源的使用消耗与需求也在不断增加。在这一背景下，我国电厂的数量和规模都呈现出迅速增加和扩大的趋势。在电厂的进行电力能源的生产以及相关工作中，势必会产生大量的烟尘废气，造成巨大的环境污染，因此，进行SCR脱硝工作，成为一个关键问题。基于此，文章对尿素催化水解SCR脱硝技术在电厂中的应用进行分析研究，希望能够帮助提高电厂SCR脱硝工作的水平。 关键词：尿素催化水解;SCR脱硝;火电厂;应用分析 近些年来，我国对于电力资源能源的需求不断增加，我国火电厂的数量和规模也在迅速的增加和扩大，由此造成了严重的环境与空气污染问题。随着我国国家环保标准要求的不断提高，对电厂烟气进行脱硝工作，去除燃烧烟气中的氮氧化物，减少环境污染，成为一个关键而重要的问题。当前对于烟气脱硝，世界主流应用的工艺有SCR脱硝和SNCR脱硝。而在SCR脱硝中，则主要有两种制氨技术，一种采用液氨法进行SCR脱硝，另一种采用尿素法进行SCR脱硝。液氨作为脱硝还原剂，有着较大的安全隐患问题，因此尿素脱硝法被广泛地应用。文章对尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用进行探析，有着现实的意义。 一、尿素水解技术概述 对尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用进行研究分析，首先应对尿素水解技术有着一定的认知和了解。文章本部分将从多个方面对尿素催化水解技术进行探讨和概述。 （一）尿素催化水解技术原理 目前，我国尿素制氨技术主要包括尿素热解制氨技术、尿素水解技术。尿素热解制氨技术是利用高温空气加热从而分解制氨的一种技术，其反应速度快，在我国有着较为广泛地应用，但是其需要大功率点加热器，在长期的工作下，工作成本较高，能耗较高。而尿素水解技术是在一定温度压力条件下，通过水解反应产生氨气的一种技术。在尿素水解技术中，又分为普通尿素水解技术与尿素催化水解技术两种，相对于普通尿素水解技术，尿素催化水解技术虽然需要使用催化剂，提高了成本，但是大大提升了水解反应速率，因此更有实际的应用价值。尿素催化水解技术，是在温度135～160℃，0.5～0.95MPa压力条件下，质量分数在50%尿素溶液在催化剂的作用下，產生催化水解反应，生产氨气混合气的一种技术，其相比传统水解法，反应效率提高了十倍以上，响应时间可以达到一分钟以内。在尿素催化水解系统中，其采用的催化剂由一定配置比例的磷酸盐组成，在整体系统工作启动时进行添加，可以循环使用。 （二）尿素催化水解工艺流程 尿素催化水解系统主要包括尿素溶液供给系统、氨气供给系统、蒸汽加热与吹扫系统、伴热系统、废液废气排放系统等。在实际的工作中，50%浓度的尿素溶液与催化剂分别通过输送泵进入到反应器内，在反应条件下进行水解生产二氧化碳与氨气。尿素水解混合气体中，氨气体积浓度的占比约为38%，而在一系列处理后，在进行脱硝前，氨气浓度会被稀释至5%以下。 （三）尿素催化水解技术优势 一般而言，尿素催化水解技术在SCR脱硝中，有着以下的技术优势：第一是其工作系统的运行成本低。不同于尿素热解技术，尿素催化水解技术能够借助催化剂的优势在较低的温度下进行反应，能够利用电厂低品质的蒸汽作为加热热源进行水解，使得电厂运行成本大幅度降低。第二是反应速度快。相比于传统的尿素水解，尿素催化水解由于催化剂的使用，能够将尿素水解的反应速度提高至十倍以上，能够显著提高SCR脱硝的效率。第三是设备布置便捷。与尿素热解技术相比，尿素催化水解技术所需要的设备体型体积较小，且整体上更加轻便，能够更加灵活便捷地进行设备的布置工作。最后是设备运行灵活性高。尿素催化水解系统有着两种运行方式：单元制运行与母管制运行，不同运行方式有着不同特点，母管制运行能够降低运行成本与投资成本而单元制运行则有着简单便捷的系统。 二、尿素水解SCR脱硝技术在电厂中应用 上文对尿素催化水解技术进行了概述，对其技术原理、流程工艺以及技术优势进行了探析，在对其进行研究后，需要根据研究的认知进行应用。文章本部分将对尿素水解SCR脱硝技术在电厂中的应用进行阐述。 （一）技术应用控制策略 尿素水解系统主要采取DCS进行控制，应用控制策略则主要由模拟量控制、顺序控制以及连锁保护控制共同组成。不同控制策略的主要任务不同。模拟量控制保证系统温度、液位与压力条件在设定的范围内。而顺序控制则是对不同设备部分进行连续控制：水解反应器主要采用单回路控制系统对整体的技术应用进行控制，通过调节尿素溶液进料量来调节和控制水解反应器内液位。而水解反应器的温度和压力条件则通过控制反应器内部进入蒸汽的流量进行调节控制。在设备启动的状态下，尿素催化水解系统主要控制反应器内部的温度条件，而在正常喷氨的状态下，系统则主要控制反应器内部压力条件，其温度与压力控制在条件满足的情况下可进行自动切换。氨气混合控制对氨气的需求量进行控制，保证SCR脱硝系统设定的氮氧化物标准在出口处达标。连锁保护系统的作用主要是在液位、温度、压力等条件超出正常值时采取措施保证设备与人员的安全。 （二）尿素催化水解SCR脱硝技术在电厂中应用及前景 目前，我国大唐长春第二热电厂6#机组已经应用了尿素催化水解SCR脱硝技术系统，采用单元制运行方式，同时设计了催化剂箱与废水箱，用于实时添加催化剂和实时排污工作。该系统在2015年初次试运行，在试运行期间各项工作指标与性能指标均达到了设计要求与标准。除此之外，在整体试运行期间，尿素催化水解系统运行稳定，水解率大于99%，其能耗成本是尿素热解系统的14%。从大唐长春第二热电厂的应用进行分析，能够得到尿素催化水解SCR脱硝技术可以满足脱硝对于氮气的需求，可以广泛地适用于火电厂、热电厂中的结论，其能耗水平较低，有着良好的反应速率，因此有着广泛地市场应用前景。在未来，电厂应用尿素催化水解SCR脱硝技术将会成为主流的趋势与主要的技术选择。 三、结束语 综上所述，尿素催化水解技术作为一种新型的尿素制氨技术，其有着运行成本低、反应速度快、脱硝气体品质更稳定等诸多优点优势，在电厂烟气脱硝中有着巨大的应用前景与市场。文章从尿素催化水解技术的原理、流程、优势、应用控制与实际应用与前景等多个方面进行了分析阐述，希望能够帮助提高SCR脱硝技术的应用效果与水平。 参考文献： [1]燃煤电厂烟气SCR脱硝低能耗尿素催化水解技术开发与应用研究[J].中国科技成果，2017，（17）：68-69. [2]李俊.尿素水解制氨工艺在脱硝系统中的应用[J].设备管理与维修，2018，（18）：131-132. [3]屈晓凡，赵伟俊，李紫龙等.尿素水解工艺及其在燃煤电厂的应用[J].山东工业技术，2015，（15）：146. |
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