在燃煤電廠、化工等行業(yè)的煙氣脫硝工藝中,液氨作為還原劑長(zhǎng)期占據(jù)主導(dǎo)地位,但其易燃、易爆、有毒的特性對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成重大威脅。近年來(lái),隨著環(huán)保政策趨嚴(yán)和安全標(biāo)準(zhǔn)提升,液氨改尿素技術(shù)成為行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵方向。 一、技術(shù)背景:從液氨到尿素的必然選擇 液氨制氨工藝因初投資低、運(yùn)行成本少,曾是國(guó)內(nèi)SCR脫硝的主流方案。然而,液氨被列為重大危險(xiǎn)源,其儲(chǔ)存量超過(guò)10噸即需按《重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管控。隨著《燃煤發(fā)電廠液氨罐區(qū)安全管理規(guī)定》等政策出臺(tái),液氨運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用的安全風(fēng)險(xiǎn)成為企業(yè)發(fā)展的瓶頸。相比之下,尿素(CH?N?O)無(wú)毒、不易燃,便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存,且受熱分解即可生成氨氣,消除了安全隱患。 二、技術(shù)路線:水解與熱解的差異化應(yīng)用 液氨改尿素的核心技術(shù)包括尿素水解制氨和尿素?zé)峤庵瓢眱煞N工藝: 尿素水解制氨: 原理:尿素顆粒溶解于去離子水形成40%~60%濃度的溶液,在130~160℃、0.4~0.6MPa條件下發(fā)生水解反應(yīng),生成NH?、H?O和CO?。 特點(diǎn):工藝流程簡(jiǎn)單,操作穩(wěn)定,適合負(fù)荷穩(wěn)定的機(jī)組。例如,某電廠采用公用制水解系統(tǒng),單臺(tái)水解器氨出力484kg/h,滿足多臺(tái)機(jī)組需求。 尿素?zé)峤庵瓢保? 原理:尿素溶液經(jīng)高流量循環(huán)模塊輸送至熱解爐,在450~600℃高溫下快速分解生成氨氣。熱源可采用煙氣換熱或電加熱。 特點(diǎn):響應(yīng)速度快,負(fù)荷適應(yīng)能力強(qiáng),適合調(diào)峰機(jī)組。例如,某電廠采用煙氣換熱器將熱一次風(fēng)加熱至450~600℃,尿素溶液霧化后噴入熱解爐,生成氨氣濃度小于5%的混合氣。 三、技術(shù)優(yōu)勢(shì):安全、環(huán)保與經(jīng)濟(jì)的平衡 安全性提升:尿素不屬于危險(xiǎn)化學(xué)品,消除了液氨泄漏、爆炸等風(fēng)險(xiǎn)。 環(huán)保效益顯著:尿素制氨過(guò)程無(wú)有毒有害物質(zhì)排放,廢氣處理符合國(guó)家超低排放標(biāo)準(zhǔn),廢水經(jīng)處理后可循環(huán)利用。 經(jīng)濟(jì)性可控:盡管尿素制氨的采購(gòu)成本和電耗高于液氨,但安全管理成本大幅降低。 液氨改尿素技術(shù)通過(guò)消除安全風(fēng)險(xiǎn)、提升環(huán)保效益和優(yōu)化經(jīng)濟(jì)性,成為燃煤電廠脫硝工藝升級(jí)的必然選擇。隨著技術(shù)迭代和政策推動(dòng),尿素制氨將在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
