烟气脱硝尿素制氨工艺技术研究进展

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罗 峻1，刘国军²

1. 广东省粤泷发电有限责任公司；

2. 广东省能源集团有限公司

摘要

燃煤和燃气电站的烟气必须进行脱硝处理，脱硝还原剂为液氨和尿素。由于液氨受到安全、地域等因素的限制，已被列为重大危险源，国内机组面临大量液氨的改造问题，尿素分解制氨技术代替液氨技术成为发展趋势。

尿素直喷技术对温度要求严格，会造成尿素利用率极低，有时甚至不足50%，运行成本增加；尿素热解技术高温运行，能耗极高，引进气气换热技术后，热解炉尾端堵塞造成机组强制停炉、尿素利用率不高等问题仍无法解决；尿素普通水解技术能耗低，尿素利用率提高，但反应速度慢、响应时间长，无法满足机组快速变负荷中的供氨需求，制约了机组的灵活性运行和深度调峰，通过增大反应器体积以增加氨气缓存量、提高反应温度和反应速度，可基本满足现场需要，但增加了反应器尺寸，升温易使腐蚀加剧，进一步降低了尿素利用率。尿素直喷技术、尿素热解制氨技术、尿素普通水解技术均存在一定的缺点，新研发的低能耗尿素催化水解制氨技术大幅提高了反应速度，降低了运行温度，进而降低腐蚀，尿素利用率可达99%以上，减小体积和能耗，降低了运行成本，目前已应用于国内主要发电集团。

文中插图

图1 液氨制氨流程

图2 尿素直喷技术流程

图3 尿素热解工艺流程

图4 尿素普通水解工艺流程

图5 尿素催化水解流程

图6 缩二脲生成速度与温度的关系

表1 4种尿素制氨技术经济参数对比

结语

1）尿素直喷、尿素热解、尿素普通水解技术均有工程应用，但都存在一定的不足。低能耗尿素催化水解技术弥补了尿素直喷、尿素热解、尿素普通水解的不足，具有技术优越性，其具有低温运行(130～135 ℃)、尿素利用率可达99%以上、低腐蚀、占地面积少、低运行成本、产生氨气纯度高等优点。

2）低能耗尿素催化水解技术因具有提高反应速度、降低腐蚀、减小体积、提高尿素利用率、减少能耗等优势，目前已应用于国内主要发电集团，大唐集团的液氨改造全部采用尿素催化水解技术，华电集团、国神集团、中铝集团、粤电集团的第1个液氨改造示范工程也均采用尿素催化水解技术，因而具有广阔的应用前景。低能耗尿素催化水解技术仅取代了液氨技术提供氨气，因而并未对脱硫等产生不利影响，因而不会影响其经济性能。

引文格式

罗峻，刘国军.烟气脱硝尿素制氨工艺技术研究进展[J].洁净煤技术，2019，25(4):8-13.

LUO Jun,LIU Guojun.Research progress of preparing ammonia technologies by urea in gas denitrification[J].Clean Coal Technology，2019，25(4):8-13.

END

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