火电厂烟气脱硝尿素炉内直喷制氨工艺获突破-北极星火力发电网

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“作为示范工程，大唐国际王滩电厂2号机组采用的尿素炉内直喷热解制解氨设备，目前已累计运行半年以上，设备运行稳定可靠。示范工程表明，该技术设计合理、应用灵活、满足SCR脱硝设备的运行需求。”8月7日，随着中电联节能环保分会组织召开的“火电厂烟气脱硝尿素炉内直喷热解制氨技术评审会圆满结束，脱硝尿素炉内直喷热解制氨这一创新型技术惊世亮相。来自西安热工研究院、国电环境保护研究院、中国华能集团、中国大唐集团、华北电力科学研究院等单位的评审专家组在对项目进行了实地考察、现场测试后一致认为，“该技术属于北京洛卡环保技术有限公司(以下简称洛卡环保)首创，是一项值得推广的安全节能环保新技术”。

尿素法 SCR 是当今主流的安全环保技术，越来越多的脱硝项目采用安全的尿素替代传统的液氨作为脱硝还原剂。但相对于采用液氨作为还原剂的脱硝装置，尿素热解工艺所需的电耗，已经成为尿素热解工艺广泛普及应用的主要障碍。为了突破上述技术瓶颈，洛卡环保在 2011 年初成功开发传统型尿素热解制氨技术并可靠运行以后，又开始着手研发尿素直接喷射制氨工艺技术。目前已经完成了尿素直接喷射制氨工艺技术的机理研究、实验室研究、全尺寸流场模拟研究、小型工业试验研究、全尺寸工业试验研究(60万千瓦机组锅炉示范装置)等技术研发和试验工作，同时申请获得多项国家专利，取得了较好的进展。

“传统的脱硝尿素热解工艺包含尿素溶液制备和供应装置、电加热、尿素热解装置等设备，设备复杂，前期投资较大，且能耗较大。而锅炉内尿素直接喷射制氨工艺技术可节省电加热及尿素热解装置等设备，进一步简化系统设备、降低尿素制氨能耗。”洛卡环保总经理朱利民介绍，该技术采用高转氨效率锅炉尿素直喷脱硝工艺，对锅炉内部结构和运行参数特性进行深入研究，通过锅炉转向室的流场模拟研究，寻找适合尿素溶液分解的区域。与现有烟气脱硝技术相比，该技术将尿素溶液喷射器组布置在烟气温度为 300~700℃的锅炉转向室内，使得大部分尿素溶液被分解为氨气，到达反应器时氨气浓度可达到上千个 ppm，提高了尿素的利用率和脱硝效率。而选择在锅炉内直接喷射尿素溶液的方式，可以利用锅炉烟气热量对尿素溶液进行加热分解，从而减少了传统技术消耗大量高品质能源的弊端。

另外，在结构设计上的创新也颇有得益。例如，采用独特的多喷嘴喷射器结构，使喷射器冷却管路从后端至前端壁厚逐渐变薄，减轻喷射器前端重量，从而能够使其固定于烟炉中时重心后移，减少由于喷射器自身重力原因产生的形变。而喷射器采用伸缩机构的做法，则能够精确地控制喷射器运动的距离和预期深入炉膛内的位置，结构简单，耗材少，降低了成本，且易于安装、拆卸。

凭借显著的节能降耗性能，该技术一经推出便迅速获得了火电企业的青睐。目前，该技术已在新疆西部天富合盛热电有限公司 2台33万千瓦国产亚临界燃煤发电机组和王滩电厂2号60万千瓦机组上成功应用，运行效果均优良。

据了解，2012年7月王滩电厂2号机组采用尿素热解法进行脱硝改造后投入使用，在实际运行中，尿素热解系统中电加热器由于热风管道内积灰严重经常造成加热器超温跳闸，直接造成脱硝系统停运。电加热器耗电量惊人，根据统计，按照电厂每年机组安全运行5500h计算，每年电厂为了运行SCR系统损失400~600万度电量，造成经济消耗140~200万元。

2014年12月，洛卡环保受托在王滩电厂实施尿素直喷技术，采用尿素直喷制氨方式替代尿素热解制氨，在BMCR工况条件下，全烟气脱硝效率不低于80%。而且，由于该工程将原尿素热解制氨系统中的电加热器、热解炉全部取消，不仅消除了电厂担心脱硝系统不能稳定运行的隐患，还大大降低了厂用电使用率，每年可为电厂节省200万元左右。

“这一技术符合国内电站烟气脱硝技术发展趋势和国家产业鼓励政策，其有利于降低能耗、消除由于尿素热解热源发生故障后的巨大损失。”来自王滩电厂的技术人员直言，对该技术进行推广应用，具有积极的经济、社会和环境效益。

原标题：火电厂烟气脱硝尿素炉内直喷制氨工艺获突破

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