電廠脫硫脫硝用氨的經(jīng)濟(jì)安全生產(chǎn)

電廠脫硫脫硝用氨的經(jīng)濟(jì)安全生產(chǎn)一、

前言目前很多電廠脫硫采納外購(gòu)液氨或氨水的方法，這存在著以下諸多缺點(diǎn)：1.

氨水屬于危化品，運(yùn)輸、儲(chǔ)存都需要備案。一旦泄露造成危害，損失較大；2.

氨水中的含氨量一般不大于20%，這樣造成運(yùn)輸不便、儲(chǔ)存受限，使購(gòu)買(mǎi)成本增大；3.

氨水在電廠脫硫過(guò)程中使用不便，大量的廢水不能處理，造成廢水污染。

針對(duì)現(xiàn)有脫硫脫硝用氨的缺點(diǎn)，我們開(kāi)發(fā)出了尿素現(xiàn)場(chǎng)制氨新技術(shù)。就是利用固體尿素加熱反應(yīng)得到氨，同時(shí)得到高附加值產(chǎn)品，使全部尿素得到充分利用。其反應(yīng)原理如下：

(NH2)2CO+催化劑→產(chǎn)品+NH3↑這是一種脫硝用氨的經(jīng)濟(jì)、平安生產(chǎn)方法。尿素現(xiàn)場(chǎng)制氨新技術(shù)具有節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益好等特點(diǎn)：（1）尿素為固體，運(yùn)輸儲(chǔ)存便利，不受限制。（2）尿素原料充分利用：尿素制氨新技術(shù)使尿素的全部元素得到利用，并使產(chǎn)品得到了增值。（2）節(jié)能減排：反應(yīng)溫度低、能量消耗少，達(dá)到了真正的零排放。（3）提高了用氨平安性：產(chǎn)生的氨直接用于脫硫脫硝，不用儲(chǔ)存，降低了運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用液氨或氨水所帶來(lái)的平安風(fēng)險(xiǎn)。（4）經(jīng)濟(jì)效益高：生產(chǎn)的氨氣直接用于脫硫脫硝，同時(shí)得到高附加值產(chǎn)品。本技術(shù)不影響現(xiàn)有發(fā)電及脫硫脫硝的正常運(yùn)行。從2014年1月1日開(kāi)頭，重點(diǎn)地區(qū)全部火電投運(yùn)機(jī)組NOx排放量要達(dá)到100mg/m3，而非重點(diǎn)地區(qū)2003年以前投產(chǎn)的機(jī)組達(dá)到200mg/m3。在眾多脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原法（SCR）是脫硝效率最高，也是最為成熟的脫硝技術(shù)，該技術(shù)脫硝效率一般可達(dá)80%～90%，氮氧化物排放濃度可降至100mg/m3左右。SCR的技術(shù)原理是還原劑氨（NH3）在催化劑存在下，選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2和H2O。氨的來(lái)源一般有氨水、液氨、尿素三種形態(tài)。A、氨水制氨法氨水法較液氨法平安，但其運(yùn)輸體積大，運(yùn)輸成本較液氨高。B、液氨法液氨屬于易燃易爆危急品，10噸以上儲(chǔ)存量即為重大危急源，必需有嚴(yán)格的平安保障和防火措施,其運(yùn)輸、存儲(chǔ)涉及到國(guó)家和當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)及勞動(dòng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。凡用液氨作為脫硝還原劑的電廠，其占地面積就要擴(kuò)大，一般適用于新建電廠。C、尿素法尿素易于運(yùn)輸和保存、無(wú)毒性，在脫硝中得到了比較廣泛的應(yīng)用。表1、SCR脫硝工藝、還原劑的比選

項(xiàng)目液氨氨水尿素技術(shù)水平成熟成熟成熟原料來(lái)源便利不便利很便利占地面積較大（要考慮平安距離）大小平安性很危急危急最平安系統(tǒng)簡(jiǎn)單性最簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)單設(shè)備投資高中無(wú)運(yùn)行耗能成本高中低平安管理費(fèi)用無(wú)中高風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)用無(wú)中高綜上所述：A、液氨、尿素作為還原劑用于煙氣脫硝中，可以得到相像的脫硝效果；B、液氨由于其危急性，在廠內(nèi)構(gòu)成重大危急源，在廠外運(yùn)輸中對(duì)社區(qū)和環(huán)境構(gòu)成流淌危急源，在平安方面具有特別的要求，隨著平安和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的加強(qiáng)，液氨的綜合成本也比較高；C、從平安和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)角度看，尿素是火電廠脫硝工藝中最平安牢靠的還原劑。D、從脫硝SCR工藝還原劑的比選可以看出，尿素是比較好的脫硝還原劑?，F(xiàn)有尿素制氨通常有兩種工藝：熱解法和水解法。二、現(xiàn)有尿素制氨技術(shù)現(xiàn)有尿素制氨工藝又細(xì)分為熱解法和水解法。熱解法：將氣體燃料（或柴油）與熱煙氣或預(yù)熱的助燃空氣一起送入熱解室（又稱混合燃燒室），再將配好的高濃度（40%～50%）尿素溶液噴進(jìn)熱解室進(jìn)行反應(yīng)生成氨氣。水解法與熱解法的化學(xué)反應(yīng)原理是一樣的，如下式所示：

(NH2)2CO+H2O→CO2↑+2NH3↑

在上述反應(yīng)中，大約50%質(zhì)量的尿素是以無(wú)用的二氧化碳CO2形式而排放，因此，在現(xiàn)有的尿素制氨技術(shù)中，只利用了占尿素養(yǎng)量50%的氨部分，而碳氧成分是以無(wú)用的二氧化碳CO2形式而放出的。而且，現(xiàn)有尿素制氨工藝的反應(yīng)溫度高達(dá)600℃，需要消耗大量燃料油或電能，不利于節(jié)能減排?，F(xiàn)有尿素制氨技術(shù)的投資與運(yùn)行費(fèi)用如表5。

(NH2)2CO+催化劑→產(chǎn)品+NH3↑這是一種脫硝用氨的經(jīng)濟(jì)、平安生產(chǎn)方法。在尿素制氨新技術(shù)中，尿素全部轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)品并得到了增值；而傳統(tǒng)尿素制氨中有5