300MW机组SCR法还原剂制备方法比较

北极星环保网讯:SCR脱硝系统的还原剂有三种：液氨、氨水和尿素。其中最常用的是液氨和尿素。选用尿素作为SCR系统的还原剂，目前国内主要采用尿素热解制氨、尿素水解制氨以及尿素炉内直喷三种方案。从2004年至今，国内火力发电开始脱硝项目，液氨法由于其运行成本低，一直占市场主导地位。安全运行管理日益发展，对于液氨运行安全问题引起所有火电企业管理者的思考。

考虑到火电运行人员的非化工专业，火力发电厂地理位置，脱硝技术的发展，各大系统展开脱硝氨区的源头治理工程，即还原剂液氨改尿素整改工程。本文选取典型300MW机组，对液氨方案、尿素热解方案、尿素水解方案、尿素直喷方案四种还原剂制备方法的系统配置、能耗、运行成本进行比较，并对各技术优缺点进行分析，为脱硝技术改造提供参考依据。

关键词：脱硝；SCR；尿素；液氨；水解；热解；直喷

1.引言

在众多的脱硝技术中，选择性催化还原法（SCR）是脱硝效率最高，最为成熟的脱硝技术，目前已成为国内外电站脱硝广泛应用的主流技术。目前，SCR脱硝系统的还原剂有三种：液氨、氨水和尿素[1]。其中最常用的是液氨和尿素。

选用液氨作为还原剂时，液氨的供应由液氨槽车运送，利用液氨卸料压缩机将液氨由槽车输入液氨储槽内，储槽输出的液氨在液氨蒸发槽内蒸发为氨气，经氨气缓冲槽送达脱硝系统。氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气稀释槽中，经水的吸收排入废水池，再经由废水泵送至废水处理厂处理。

选用尿素作为SCR系统的还原剂，目前国内主要采用尿素热解制氨、尿素水解制氨以及尿素炉内直喷三种方案。尿素热解制氨是在热解炉内，通过高温热风对50%质量浓度的尿素溶液进行高温分解，生成氨气、水和二氧化碳的混合气体。

尿素催化水解制氨是50%质量浓度的尿素溶液在水解反应器中通过蒸汽加热后产生水解，生成为氨气和二氧化碳的混合气体。尿素炉内直喷技术是利用锅炉转向室替代热解炉等炉区设备，尿素溶液通过安装在锅炉转向室内的特殊的喷射器，直接在锅炉高温烟气中进行加热分解制氨。

从2004年至今，国内火力发电开始脱硝改造项目，液氨法由于其运行成本低，一直占市场主导地位。针对火力发电厂氨区设计、安装、运行安全重点意见在各大电力系统应运而生。考虑到火电运行人员的非化工专业，火力发电厂地理位置，脱硝技术的发展，各大系统展开脱硝氨区的治理工程，即还原剂液氨改尿素整改工程。本文选取典型300MW机组，对比各种还原剂制备方法的系统配置、能耗、运行成本的差异，为技术改造提供参考依据。

2.项目情况

本文选火力发电厂300MW典型机组为例，对比不同还原剂制备方法的设备配置、物耗和运行费用对比分析。300MW机组的烟气量大约为1050000Nm3/h，入口NOx浓度为300mg/Nm3，出口均要求满足超低排放标准50mg/Nm3。计算公式如下[2]：

在满足超低排放要求的前提下，300MW机组单台炉氨耗量为110kg/h，尿素耗量为198kg/h。

影响工程造价主要是两个方面：一是初期投资；二是运行成本。接下来从这两方面对比液氨、尿素热解、尿素水解和炉内直喷四种还原剂制备系统进行比较。

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