燃煤电厂尿素制氨系统优化选择

丁 业

（中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司，河南 郑州 450007）

0 引言

当前燃煤电厂烟气脱硝一般都采用选择性催化还原法，应用非常广泛。烟气脱硝使用的还原剂为氨气（NH3），通常从氨水、液氨或者尿素三种原料中得到［1］。在这三种原料中，氨水浓度相对较低，运行成本高，液氨投资成本最低，故液氨在以往脱硝工程中应用广泛，但是根据GB 18218—2018《危险化学品重大危险源辨识》，液氨存储量超过10 t 就属重大危险源，目前国家已经严格控制对液氨的使用，而尿素常温下非常稳定，比液氨更安全。所以尿素替代液氨制备氨气已成为国内脱硝还原剂制备系统［2］的技术发展趋势。

1 尿素制氨工艺

目前尿素水解法和尿素热解法是技术成熟、使用非常广泛的尿素制氨工艺。其中尿素水解根据是否添加催化剂分为常规尿素水解和催化水解两种，尿素热解分为电加热尿素热解、烟气加热尿素热解两种（烟气加热又根据烟气换热器的布置位置分为炉外热风加热和炉内热风加热两种，两种方案主要工艺一致）。

上述各种技术路线所需尿素均为50%浓度的尿素溶液，故将尿素转换为50%浓度尿素溶液的阶段每个技术路线均相同，不同点是50%浓度尿素溶液的转换方法［3］。

2 尿素水解制氨工艺

2.1 常规水解制氨工艺

常规尿素水解制氨工艺，是在尿素溶解罐中加入除盐水将尿素配置浓度为50%左右的溶液，然后输送至尿素溶液储罐中，再经输送泵和计量分配装置将尿素溶液送至尿素水解反应器中进行反应，反应的温度为130～160 ℃，压力为0.4～0.6 MPa，水解反应生成氨气、二氧化碳和水蒸汽的混合气体，氨风混合物最后通过氨气计量模块送入脱硝装置。……