脱硝还原剂选用纯氨和尿素的技术经济探讨.doc

脱硝还原剂选用纯氨和尿素的技术经济探讨 陆生宽 ( 中国大唐集团科技工程有限公司，北京100097) 摘要: 通过对大唐淮南洛河发电厂三期脱硝工程还原剂选择的研究，针过采用液氨和尿素的技术经济分析，比较两种方式的优缺点，寻找适合洛河电厂三期脱硝工程还原剂的技术。 关键词: 氮氧化物; 烟气脱硝; 催化还原; 液氨; 尿素 中图分类号: TK411． 7 文献标志码: B 文章编号: 1009 － 3230( 2012) 01 － 0009 － 04 Discussion on Technical Economy of Choosing PureAmmonia or Urea for SCR DeNOXLU Sheng-kuan( China Datang Technologies ＆ Engineering Co． ，Ltd，Beijing 100097，China)Abstract: Based on the Datang Huainan Luohe Power Plant Three Phase of the DeNOX Project，thispaper introduces SCR DeNOX technical economy of choosing pure ammonia or urea by comparing theadvantages and disadvantages to provide the suitable solution for the denitration-reducing agenttechnology． Key words: Nitrogen oxides; Flue gas denitration; Catalytic reduction; Ammonia; Urea 随着全球经济的高速发展，煤的开发利用已经给环境带来了严重污染，特别是燃煤电厂锅炉排放大量的硫氧化物和氮氧化物更进一步加剧了环境恶化。我国是以燃煤发电为主的发展中国家，伴随着发电行业的快速发展，燃煤电厂NOx的排放迅速增加。2011 年9 月21 日，备受瞩目的《火电厂大气污染物排放标准》正式出台。对NOx 污染物排放标准提出了更加严格的要求。正因如此，近年来，国内火电厂脱硝工程加速上马，而原来还原剂采用传统的液氨制备，如今也正有被采用更安全的尿素制备所取代的趋势。文中针对大唐淮南洛河发电厂三期脱硝工程，探讨该工程还原剂采用纯氨和尿素的技术经济性，以期对今后脱硝工程还原剂的选择提供参考。 1 洛河脱硝工程基本情况 大唐淮南洛河发电厂，现共有六台燃煤发电机组。全厂装机总容量达2 440 MW，为安徽省第一大火力发电厂。一、二期工程4 台300 MW 机组也完成了烟气脱硫工程的改造。为进一步改善电厂地区环境质量，洛河电厂拟对三期工程2 台600 MW 机组实施烟气脱硝改造。要求脱硝装置在催化剂寿命期内，NOx 脱除率不小于80%脱硝还原剂的来源主要有液氨、氨水和尿素，由于采用氨水法较液氨法相对安全，但同样存在安全隐患，且运行费用最高。因此90年代以后国际上已经很少以氨水作为脱硝还原剂。洛河三期脱硝工程仅要求针对脱硝还原剂从尿素和液氨两种方案进行比较，选择适合本脱硝工程的还原剂。以下就两个工艺方案作技术经济比较。见表1 和表2。 表1 脱硝系统入口烟气参数 2 还原剂为液氨和尿素的基本特性 比较SCR 技术是还原剂( NH3、尿素) 在催化剂作用下，选择性地与NOx 反应生成N2和H2O，而不是被O2所氧化，故称为“选择性”。主要反应如下: NO + NO2 + 2NH3→2N2 + 3H2O 4NO + 4NH3 + O2→4N2 + 6H2O 2． 1 液氨的基本特性 ( 1) 氨为无色气体，有刺激性恶臭味。 ( 2) 氨气与空气会形成爆炸性混合物，在浓度为16% ～ 25%时，明火会产生爆炸。 ( 3) 氨是有毒物质，为GB12268 － 90 规定的危险品，会导致人急、慢性中毒，严重时可致人死亡。储存量超过40 t，则属于重大危险源，被纳入国家安全监察机构重点监控范围。 ( 4) 液氨的运输与储存有严格的标准规定，这使得液氨的运输费用很高。液氨储罐与周围的道路、厂房、建筑等的防火间距不允许少于15 m。 2． 2 尿素的特性 尿素是白色或浅黄色的结晶体，易溶于水，在高温( 350 ～ 650 ℃) 下可完全分解为NH3。因尿素在运输、储存中无需安全及危险性的考虑，从本世纪初开始，尿素越来越多的应用于SCR 系统，并逐渐引领SCR 领域的潮流。大唐洛河三期2 × 600 MW 脱硝工程要求设计共用一个还原剂储存与供应系统，还原剂按照2 台炉满负荷运行5 d 用量储存。 3 还原剂为液氨和尿素的工艺系统比较 3． 1