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燃煤电厂SCR烟气脱硝尿素水解技术

所属领域: 大气污染防治 [匹配需求]
行      业: 电力
地      区: 重庆
成  熟 度: 推广阶段
关  键 词: SCR烟气脱硝 尿素水解
合作方式:
信息来源:
技术持有方: 中电投远达环保工程有限公司
点  击 数: 4855
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基本信息

技术概述

技术原理:尿素水解是将一定浓度的尿素溶液在压力0.45-0.65MPa、温度140-160℃的条件下进行水解反应,释放出氨气。 工艺流程:用去离子水将尿素颗粒溶解成40-60%质量浓度的尿素溶液,通过尿素溶液循环泵输送到尿素溶液储罐。尿素溶液经由尿素溶液输送泵进入水解反应器,水解反应器中产生出来的含氨气流被热的稀释空气稀释后,产生浓度小于5%的氨气进入氨气—烟气混合系统,并由氨喷射系统喷入SCR脱硝系统。 该技术适用于燃煤电厂SCR烟气脱硝系统,通过调节反应温度和压力,满足不同负荷下机组的氨气需求。

技术优势

水解过程彻底,无副产物产生,耗能小,运行成本低

适用范围
采用SCR烟气脱硝技术的燃煤电厂
鉴定评估
该技术达到国内先进水平,并被《环保技术国际智汇平台百强技术竞赛入选技术名录》收录
市场前景

尿素水解制氨技术节能效果明显,符合国家节能减排政策,在今后的电厂脱硝改造和新建项目中有巨大市场,具有广阔应用前景。

应用案例

案例名称:农田排水等低污染水的原位净化及高效生态拦截沟渠技术

案例概述:1、水污染防治效果 对污水中的氮磷去除率可达40%以上,有效减少对河道等水体的污染。 2、技术示范情况 该技术已在周铁镇棠下村、镇江新区等地进行了示范,覆盖农田300余亩,建设生态沟渠800米,2015年开始运行。对农田排水中的氮磷去除率在40%以上。 3、成果转化推广前景 该技术既适用于农田排水中氮磷的高效生态拦截,还可用于生活污水/尾水及养殖废水等的拦截净化,而且占地面积相对较小,成本低,效果比较稳定,还能兼顾景观生态效果。

案例名称:城市污水达IV类水质深度处理集成技术

案例概述:实际应用案例 应用单位:郑州市五龙口污水处理厂 实际应用案例介绍:郑州五龙口污水厂1000t/d城市污水达IV类水质深度处理集成技术示范工程运行实践表明,净化出水COD、NH3-N、TP等关键指标均优于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类水质,同时色度与浊度等水质指标也优于《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921-2002)要求,而且急慢性毒性指标可达到美国EPA要求,表明该技术成果达到了国际先进水平。

案例名称:

案例概述:介绍:郑州五龙口污水厂1000t/d城市污水达IV类水质深度处理集成技术示范工程运行实践表明,净化出水COD、NH3-N、TP等关键指标均优于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类水质,同时色度与浊度等水质指标也优于《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921-2002)要求,而且急慢性毒性指标可达到美国EPA要求,表明该技术成果达到了国际先进水平。

案例名称:河北省保定市鲁岗污水处理厂

案例概述:介绍:工程采用曝气生物滤池等技术开展二级出水深度除磷脱氮技术,采用的示范工艺、技术主要有高效生物载体流化填料提高曝气池的污泥浓度、曝气生物滤池和化学除磷,结合污水处理厂的升级改造,在实现出水达标的过程中起到重要作用。 设计保持现有好氧池容积不变,在其中投加高效生物载体流化填料,以提高曝气池的污泥浓度,增加曝气池的生物量和污泥龄,降低污泥负荷,以强化对COD和氨氮的去除能力,确保完成彻底的硝化作用,保证后续DN生物滤池对总氮的去除效果;在深度处理方案中重点考虑NH4+-N的去除工艺,结合升级改造采用曝气生物滤池工艺;设置厌氧段强化生物除磷,化学除磷药剂投加点设置在生化池出水位置,形成的沉淀物在二沉池排除。 通过以上技术的应用,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准。

案例名称:郑州市五龙口污水处理厂

案例概述:

案例名称:东城牛山垃圾填埋场渗滤液处理中试试验

案例概述:介绍:通过本中试试验,建成1.2t垃圾渗滤液处置中试试验基地,获得了垃圾渗滤液高效处理工艺技术---GBA技术。垃圾渗滤液原水取自东莞牛山垃圾填埋场,该填埋场该填埋龄在10年以上,目前已经封场,垃圾渗滤液属于典型老龄垃圾渗滤液,氨氮浓度最高可达3000多mg/L,COD浓度最高可达6000 mg/L。处理后水质达到或优于垃圾渗滤液进入城市污水管网的水质标准,已形成工程设计与运行管理指南。其中,GBA技术主要包括:气膜吸收技术、多级生化处理技术及MC深度吸附技术。气膜吸收技术可有效去除垃圾渗滤液中的氨氮和部分COD、总磷等污染物,氨氮的去除率达到97%以上,COD的去除率达到40%,磷的去除率为95%以上;多级生化处理技术可有效去除垃圾渗滤液中COD、TN及其他污染物,其中COD的去除率为80%以上,TN去除率为70%,COD最终出水保持在600mg/L~800 mg/L;MC深度处理技术:可进一步去除垃圾渗滤液中剩余难降解有机污染物,从而保证垃圾渗滤液达标排放;电催化氧化处理垃圾渗滤液,可有效去除垃圾渗滤液中氨氮、COD,提高垃圾渗滤液的可生化性,从而保证后续生化处理的稳定运行。 2011年3月~2011年5月,实验装置安装阶段;2011年6月~2011年8月,装置启动调试运行阶段;2011年8月~2012年8月,实验运行研究阶段;实验过程中委托东莞市环境保护监测站进行了第三方检测,监测主要指标包括COD、氨氮、总氮、BOD、总磷,监测时间从2011年11月-2012年6月,时间跨度为7个月,共监测12次,监测结果表明,本技术处理垃圾渗滤出水水质指标完全达到国家垃圾渗滤液排放标准。

技术详情

一、工作原理


尿素水解技术(间接加热)是将饱和蒸汽通入水解器中的盘管对其加热,再通过盘管对反应器中的尿素溶液进行加热,当达到一定温度(140℃~160℃)、一定压力(0.4MPa~0.6MPa)的条件下,一定浓度(40%~60%)的尿素溶液在水解器中分解产生氨气、二氧化碳及水蒸汽(以下简称产品气),产品气用机组热一次风稀释后作为火电厂脱硝工艺的还原剂。尿素的水解反应是可逆反应,通常认为水解反应可视为以下的两步反应:

CO(NH2)2+H2O  ↔  NH2-COO-NH4     △H=-15.5 kJ/mol

NH2-COO-NH4   ↔  2NH3↑+CO2↑     △H=177 kJ/mol

第1步反应为尿素与水生成氨基甲酸胺盐,该过程为微放热反应,反应过程非常缓慢;第2步反应为强吸热反应,氨基甲酸胺迅速分解生成氨气和CO2,反应过程非常迅速。


二、工艺流程

袋装尿素通过卡车输送到尿素储存间存放,配制尿素溶液时,通过电动葫芦将袋装尿素输送到尿素溶解罐卸料口,拆包后的尿素从卸料口进入溶解罐。加入除盐水或蒸汽疏水配制成成40%-60%尿素溶液,通过尿素溶液循环泵输送到尿素溶液储罐。尿素溶液经由尿素溶液输送泵送入水解反应器,经饱和蒸汽通过盘管间接加热,在一定温度、压力下分解成氨气和二氧化碳,从水解反应器出来的产品气被热一次风稀释成小于5%的氨气,由氨喷射装置喷入脱硝装置与烟气中的NOX反应。

三、主要设备



(1) 尿素溶解罐

一般设置一个尿素溶解罐。在溶解罐中,用除盐水制成40-60%的尿素溶液。当尿素溶液温度过低时,蒸汽加热系统启动使溶液的温度高于82℃。材料采用304不锈钢。溶解罐配套设有水流量和温度控制系统。

尿素溶液经由尿素溶液输送泵进入尿素溶液储罐。设置两个尿素溶液储罐,满足5天的系统用量(40-60%尿素溶液)要求。储罐采用304不锈钢制造。储罐为立式平底结构,装有液面、温度显示仪、人孔、梯子、通风孔及温度不低于26℃蒸汽加热装置等。储罐基础为混凝土结构,储罐露天放置,四周加有隔离防护栏,充分考虑现场其他情况变量包括地震带,风载荷、雪载荷和温度变化等。

(2) 尿素溶液输送泵

尿素溶液输送泵为不锈钢泵体,尿素溶解罐设两台泵一运一备,并列布置。将溶解罐内的尿素溶液输送到尿素溶液储罐内。

(3)尿素溶液循环装置

为两台机组设置三套尿素溶液供应与循环装置(两用一备),每套循环管路对应一台锅炉的脱硝装置供应尿素溶液。每套尿素溶液循环装置包含3台全流量的多级SS离心泵、3套内嵌双联式过滤器、2只可远程调节的背压控制阀及用于远程控制和监测循环系统的压力、温度、流量以及浓度等仪表等。

(4)计量分配装置

尿素溶液的计量分配装置能精确地测量和控制输送到热解炉的尿素溶液流量。每台炉设置1套计量分配装置,用于控制每只尿素溶液喷射器的流量及雾化和冷却空气的压力和流量。

(5)水解反应器

水解反应器为卧式压力容器,下部为液相空间,上部为气相空间,底部设置加热盘管,产品气出口设置稳压罩。一台机组配置一台水解器,不设备用,其产氨量按满足1台机组100%BMCR工况下需氨量的120%设计,水解反应器及加热盘管材质不低于316L。

(6)稀释风增加风机

设置每台炉一用一备的稀释风增压风机。

(7) 泵、管道、阀门等与尿素接触的设备的材料均为不锈钢。

(8)水冲洗系统

在尿素溶液管道上设置完善的水冲洗系统,消除尿素溶液结晶的影响。

(9)加热蒸汽及回收系统

设计一个疏水箱,收集尿素区蒸汽冷凝水,并配疏水循环泵,提供系统管道伴热用水和管道冲洗。





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