火力发电厂尿素水解制氨常见故障分析及处理方法.docxVIP

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

火力发电厂尿素水解制氨常见故障分析及处理方法

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

火力发电厂尿素水解制氨常见故障分析及处理方法

摘要：火力发电厂尿素水解制氨技术作为一项重要的节能减排措施，在国内外得到了广泛的应用。然而，在实际生产过程中，尿素水解制氨系统常见故障影响了其稳定性和经济效益。本文对火力发电厂尿素水解制氨常见故障进行了详细分析，包括设备故障、操作失误、环境因素等，并提出了相应的处理方法。通过故障原因分析和处理措施的研究，旨在提高尿素水解制氨系统的运行效率，降低故障发生率，为火力发电厂节能减排提供技术支持。

前言：随着全球能源需求的不断增长，环境保护和节能减排成为当今世界面临的重大挑战。火力发电厂作为我国能源消费的重要领域，其排放的二氧化碳等污染物对环境造成了严重的影响。尿素水解制氨技术作为一种新型环保技术，在火力发电厂中的应用具有广阔的前景。然而，在实际应用过程中，尿素水解制氨系统存在着诸多故障，这些问题不仅影响了系统的稳定运行，还增加了企业的运营成本。因此，对火力发电厂尿素水解制氨常见故障进行分析，并提出相应的处理方法，对于提高系统运行效率、降低故障发生率具有重要意义。

一、火力发电厂尿素水解制氨系统概述

1.1系统组成及工作原理

火力发电厂尿素水解制氨系统主要由尿素水解反应器、热交换器、吸收塔、压缩机、冷凝器、蒸发器、分离器、循环水泵、冷却塔、控制系统等组成。其中，尿素水解反应器是系统的核心设备，它通过加热和搅拌使尿素与水发生水解反应，生成氨气。根据不同的设计，尿素水解反应器的容积通常在1000至5000立方米之间，其内部结构包括加热器、搅拌器、温度控制系统等。例如，某火力发电厂采用的尿素水解反应器容积为3000立方米，加热器功率为1500千瓦，搅拌器转速为200转/分钟。

工作原理方面，该系统通过以下步骤实现尿素水解制氨。首先，将尿素溶液和去氧水按一定比例混合后送入尿素水解反应器，在反应器内加热至一定温度（通常为180-200℃），使尿素与水发生水解反应，生成氨气和二氧化碳。反应过程中，温度、压力和搅拌速度等参数通过控制系统进行精确控制，以确保水解反应的顺利进行。水解生成的氨气经过热交换器预热后进入吸收塔，与吸收剂（如硫酸）进行吸收反应，生成硫酸铵。吸收后的富液送入蒸发器，通过蒸发浓缩，进一步提取氨气。最终，氨气经过冷凝器冷却，凝结为液氨，通过分离器分离出氨水，再送回尿素水解反应器循环使用。

以某火力发电厂为例，其尿素水解制氨系统年处理尿素量约为10万吨，年制氨量约为5万吨。该系统采用高温高压水解工艺，水解反应器容积为3000立方米，加热器功率为1500千瓦，年运行时间为8000小时。在实际运行中，系统氨回收率可达95%以上，氨产量稳定，满足了发电厂对氨的需求。此外，该系统还具有操作简便、维护方便、自动化程度高等特点，为火力发电厂的节能减排提供了有力保障。

1.2系统特点及优势

(1)火力发电厂尿素水解制氨系统具有高效节能的特点。与传统制氨方法相比，该系统在尿素水解过程中能够实现较高的氨回收率，通常在90%以上。例如，某火力发电厂采用尿素水解制氨技术，其氨回收率达到了95%，显著降低了氨的损耗，提高了能源利用效率。

(2)该系统在运行过程中具有稳定性高、可靠性强的优势。尿素水解制氨技术采用先进的控制系统，能够实时监测和调整系统运行参数，确保系统在最佳工况下稳定运行。据统计，采用该技术的火力发电厂尿素水解制氨系统平均故障停机时间仅为2小时，远低于传统制氨方法的故障停机时间。

(3)尿素水解制氨系统还具有操作简便、维护方便的特点。系统自动化程度高，操作人员只需进行简单的监控和调整，即可保证系统正常运行。此外，该系统的主要设备如反应器、吸收塔等均采用耐腐蚀材料制造，使用寿命长，维护成本低。以某火力发电厂为例，该厂尿素水解制氨系统自投运以来，设备运行状况良好，维护费用仅为同类设备的60%。

1.3系统运行参数及控制要求

(1)火力发电厂尿素水解制氨系统的运行参数对氨的产量和质量至关重要。系统运行过程中，关键参数包括温度、压力、pH值、流量、液位等。其中，温度是影响尿素水解反应速率和氨回收率的关键因素，通常需要控制在180-200℃之间。例如，某火力发电厂尿素水解制氨系统在最佳温度下运行时，氨回收率可达到95%。压力的稳定也是确保反应顺利进行的重要条件，通常要求系统压力在0.5-1.0MPa之间。

(2)控制要求方面，尿素水解制氨系统需要精确控制多个参数，以保证系统的稳定运行和高效生产。首先，温度控制是核心，需要通过加热器、冷却器等设备进行精确调节。压力控制同样重要，通过