尿素水解制氨在電廠中的應(yīng)用

尿素水解制氨在電廠中的應(yīng)用摘要：隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，帶動我國各行業(yè)快速發(fā)展。在電廠生產(chǎn)運行過程中，電廠中的煙氣脫硝工藝受到廣泛重視，尤其是隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，針對電廠煙氣脫硝工藝不斷研發(fā)。而氨氣作為煙氣脫硝的重要還原劑，氨氣的獲取主要是通過氨水、液氨、尿素等集中原材料中獲取。應(yīng)用尿素作為原材料，采用尿素水解制氨工藝，能夠有效降低安全隱患風(fēng)險，鑒于此，文章簡要結(jié)合尿素水解制氨在電廠中的應(yīng)用展開相關(guān)論述。關(guān)鍵詞：尿素水解制氨；電廠；應(yīng)用引言氮氧化物是破壞大氣環(huán)境形成酸雨的重要污染物，根據(jù)國家環(huán)保標準要求新建的電站鍋爐必須配備脫NO的相關(guān)設(shè)備，已建成進行投運的電站鍋爐也需要及時進行改造，增設(shè)脫硝裝置，煙氣脫硝技術(shù)涉及SCR和SNCR。兩種煙氣脫硝技術(shù)還原劑都可以是液氨、氨水及尿素，液氨屬于危險品，在運輸和儲存過程中具有一定的危險性和局限性，但其投資成本低，一般在條件允許情況下，液氨作為還原劑應(yīng)用尤為廣泛，用氨水作為還原劑，安全性相對較高，但其運輸和儲存成本高，經(jīng)濟性較差。尿素水解技術(shù)主要應(yīng)用于化工行業(yè)，其易于運輸和儲存，尿素溶液制備設(shè)備、水解或熱解設(shè)備占地面積小，尿素?zé)峤夂退庵瓢奔夹g(shù)比液氨方案和氨水方案安全性高，因而逐步應(yīng)用在電站鍋爐煙氣脫硝項目中，有效降低廠用電，在煙氣脫硝項目中作為制作還原劑具有重要優(yōu)勢，不斷提高電廠的生產(chǎn)效率。尿素水解制氨工藝分析尿素水解制氨的工藝原理在于是在一定溫度環(huán)境下，尿素水溶液會發(fā)生水解反應(yīng)，進而產(chǎn)生氨氣。其工藝的構(gòu)成主要是尿素顆粒儲存和溶解輸送系統(tǒng)及尿素水解系統(tǒng)等方面，該工藝被廣泛應(yīng)用到各地電廠中，有利于進一步提升電廠的生產(chǎn)效率，有效降低電廠的生產(chǎn)污染等方面。在使用運輸車輛將尿素運輸至尿素溶液制備區(qū)后，將其存儲在尿素儲倉間備用。在配制尿素溶液的過程中，主要是需要將溶液放入溶解罐中，通過加熱系統(tǒng)加熱到一定溫度，通過運用循環(huán)攪拌的方式，進一步促使材料的充分溶解。在尿素溶液溶解完畢后，將其運輸至尿素溶液儲罐中，通過加熱盤管，將尿素的溶液溫度控制在50°C~70°C，進一步避免溫度過低而導(dǎo)致尿素結(jié)晶的現(xiàn)象發(fā)生。尿素水解制氨工藝中的尿素催化水解系統(tǒng)需要通過壓力及溫度的有效控制，在催化劑的作用下，進而促使尿素溶液發(fā)生水解，并且在此過程中產(chǎn)生二氧化碳水蒸氣混合氣、氨氣等，具有一定脫銷作用，將其應(yīng)用到電廠中，能夠進一步提高電廠的運行效率，推進相關(guān)電廠脫銷進程。尿素水解制氨在電廠中的具體應(yīng)用分析尿素催化水解系統(tǒng)分析尿素催化水解制氨系統(tǒng)主要是將濃度約50%、溫度為50C的尿素溶液通過高壓泵從尿素儲罐打入尿素水解罐中，在壓力0.4?0.9MPa、溫度135C?160°C和催化劑的作用下進行一定的水解反應(yīng)，產(chǎn)生氨氣、二氧化碳、水蒸汽混合氣?；旌蠚饨?jīng)由減壓、流量控制調(diào)節(jié)與稀釋風(fēng)在氨空氣混合器中混合，將氨濃度稀釋至5%以下，進入SCR反應(yīng)器內(nèi)進行一定的脫硝反應(yīng)。煙氣脫硝主要反應(yīng)方程式如下：4NO+4NH3+O2TN2+6H2ONO+NO2+2NH3T2N2+3H20尿素供應(yīng)系統(tǒng)在電廠的應(yīng)用及其優(yōu)化分析尿素水解制氨在電廠中的應(yīng)用，能夠有效促使電廠生產(chǎn)的脫銷成效。一般情況下，在應(yīng)用過程中，尿素供應(yīng)會采取間斷供應(yīng)、人工拆袋等方式，一旦實際尿素溶液儲存罐液體液位較高時，則會停止供應(yīng)，相反，在液位較低的情況下，會進行拆袋供應(yīng)。然而在人工拆袋供應(yīng)方式下，可能會出現(xiàn)將其他雜物、袋繩掉入到斗提機內(nèi)，易造成管道堵塞的現(xiàn)象，制約尿素水解制氨工藝的應(yīng)用效果，不利于電廠機械的正常生產(chǎn)運行。因此，為了避免這類問題的發(fā)生，應(yīng)對尿素供應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用進行不斷優(yōu)化，結(jié)合實際問題，在尿素溶液混合泵前加入濾網(wǎng)，進一步有效濾除雜質(zhì)。濾網(wǎng)使用時，應(yīng)對其進行定期的維護清理，進而能夠有效避免雜質(zhì)堆積過多現(xiàn)象，同時應(yīng)密切關(guān)注濾網(wǎng)的使用情況，一旦發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)損壞的情況，應(yīng)及時采取更換措施，確保尿素溶液供應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，避免雜質(zhì)的混入而發(fā)生管道堵塞的情況。除此之外，斗提機是尿素供應(yīng)系統(tǒng)的重要構(gòu)成，為了避免斗提機出現(xiàn)故障或維修而影響尿素正常供應(yīng)，需要在尿素溶解罐的上部設(shè)置人工加注口，如果斗提機出現(xiàn)故障或維修，就能夠通過人工加注的方式，確保電廠機組的正常運行。管道氣體置換應(yīng)用分析在尿素水解制氨工藝在電廠中實際應(yīng)用的過程中，應(yīng)了解具體的情況，確保應(yīng)用的安全性、可靠性，進而避免影響管道運行的安全性。氨氣在達到一定濃度時，會產(chǎn)生爆炸情況，這個濃度一般也是氨氣的爆炸極限，通常在15.7%~27.4%。因此，為了避免氨氣濃度過大而發(fā)生爆炸的情況，應(yīng)做好管道內(nèi)氣體的置換，特別是在電廠機組初次投運脫銷供氨系統(tǒng)的情況下，對噴氨管道進行惰性氣體（氨氣）置換，避免管道中氨氣濃度達到爆炸極限而帶來一定的危險。此外，加強對供氨管路與其箱罐等方面進行相關(guān)檢修，而且在檢修過程中為了避免氨氣濃度達到爆炸極限，必須進行惰性氣體置換。如果在機組運行出現(xiàn)緊急關(guān)機情況下，相關(guān)工作人員應(yīng)采用手動的方式吹掃氨氣管道，進而避免氨氣在管路中凝結(jié)而出現(xiàn)堵塞管道的情況。因此，在尿素水解制氨工藝應(yīng)用過程中，應(yīng)具體結(jié)合電廠的實際情況，確保工藝應(yīng)用的安全性、可靠性，確保應(yīng)用環(huán)節(jié)的安全保障。催化水解排污處理應(yīng)用尿素及催化劑含有雜質(zhì)及反應(yīng)過程中產(chǎn)生的污染物，需要定時清理反應(yīng)器中的固體、沉積物和其他污染物，使其能夠保持至最小值。其主要的排污時間及頻率在于：反應(yīng)器廢水排污建議排污時間為2分鐘，每周進行1次，將反應(yīng)器底部雜質(zhì)排凈；反應(yīng)器表面排污建議排污時間為2分鐘，每3周進行1次，將反應(yīng)器表面雜質(zhì)排凈，并根據(jù)化驗?zāi)蛩貜U水水質(zhì)具體情況將尿素廢水排至鍋爐零米煤泥水池，使得尿素溶液呈中性，不會對煤泥水系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕作用。反應(yīng)器應(yīng)用維護作用尿素水解制氨工藝在電廠中的應(yīng)用需配備相關(guān)的儀器設(shè)備，而反應(yīng)器則是儀器設(shè)備的重要組成部分，為了避免因長期使用而存在故障隱患的情況，應(yīng)定期做好反應(yīng)器的應(yīng)用維護工作。針對反應(yīng)器應(yīng)用過程中提出用堿煮的方式進行維護，具體維護如下：在維護之前，先將反應(yīng)器內(nèi)的溶液排凈，再向反應(yīng)器內(nèi)添加除鹽水，添加液位高度滿足高液位，再對其進行沖洗加熱處理，除鹽水煮洗完成之后再將反應(yīng)器內(nèi)的除鹽水排凈，為下一個維護環(huán)節(jié)做準備；利用催化劑罐加入水溶堿并開啟攪拌器，進而能夠促使溶質(zhì)在最短的時間內(nèi)溶解；在維護過程中，利用催化劑泵將已溶解好的堿液體打入到反應(yīng)器中，并補除鹽水至高液位，利用蒸汽加熱的方式將反應(yīng)器內(nèi)的水溶液提升至O.IMPa，將溫度加熱到120C，要求在堿洗的過程中不要排氣，每間隔4h對其進行排污一次，保持液位；除鹽水再次清洗：堿洗結(jié)束后，先從各個導(dǎo)淋排放口排放堿液直至完全排空，再充入除鹽水沖洗一遍。結(jié)語總而言之，合理優(yōu)化氨氣管道路徑，能夠有效防止氨氣管道因溫降導(dǎo)致結(jié)晶的故障。尿素水解后的氨氣管道布置在鍋爐房內(nèi)，有效降低熱損失，提高氨氣管道輸送的可靠性。在尿素水解項目中，水解器制氨系統(tǒng)是集壓力容器、儀表、電氣控制、防腐保溫等為一體的整體撬塊模塊化產(chǎn)品，通過對尿素水解系統(tǒng)在運行中存在的問題進行設(shè)計優(yōu)化，從而確保尿素水解制氨系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性確保脫硝效率，具有較高的推廣價值。參考文獻：趙瑞敏.尿素?zé)峤庵瓢惫に噯栴}分析及策略J].山東工業(yè)技術(shù),2018(24):