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煤在我國能源消耗中占據(jù)著巨大的比例，煤燃燒后所產(chǎn)生的廢氣若不經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)而直接排放，會(huì)因NOx含量過而多對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，再加上人們對(duì)環(huán)保問題變得格外關(guān)注，國家對(duì)生產(chǎn)的排放指標(biāo)要求越來越高，火力發(fā)電機(jī)組的煙氣脫硝成為了當(dāng)前的必然趨勢(shì)。

1、尿素?zé)峤饷撓跫夹g(shù)的應(yīng)用

為了有效去除煙氣中的NOx,降低對(duì)環(huán)境的污染，目前大型火力發(fā)電機(jī)組都采用煙氣脫硝技術(shù)，其中尿素?zé)峤饷撓跫夹g(shù)便是這里典型的一種。其工藝流程為：先將尿素放入溶解罐內(nèi)，用除鹽水混合溶解，并制成50%濃度的尿素溶液，然后通過計(jì)量分配裝置和壓縮空氣霧化系統(tǒng)噴入熱解爐內(nèi)，其中熱解爐內(nèi)的稀釋風(fēng)來自空預(yù)器出口熱一次風(fēng)管，稀釋風(fēng)經(jīng)過電加熱器加熱后送入熱解爐內(nèi)，熱解爐內(nèi)的尿素溶液在高溫下進(jìn)行分解產(chǎn)生NH3和CO2,經(jīng)過噴氨格柵進(jìn)入鍋爐尾部煙道與煙氣中的NOx進(jìn)行充分的混合，在催化劑的作用下反應(yīng)生成N2和H2O并排入大氣。

2、尿素?zé)峤饷撓跫夹g(shù)在應(yīng)用中出現(xiàn)的問題

(1)溫度控制問題

為保證尿素溶液在熱解爐內(nèi)能完全分解成NH3和CO2,需要將進(jìn)入熱解爐內(nèi)的稀釋風(fēng)加熱到650℃左右，并控制熱解爐出口溫度在320~420℃的范圍，以保障SCR系統(tǒng)中催化劑的使用壽命。熱解爐出口溫度過低，會(huì)導(dǎo)致尿素溶液不能完全分解而凝結(jié)成塊，長時(shí)間后會(huì)使熱解爐出口通流量減少，影響脫硝系統(tǒng)的正常運(yùn)行;熱解爐出口溫度過高，則會(huì)損壞SCR系統(tǒng)中的催化劑，使催化劑的使用周期縮短。

(2)尿素溶液的霧化問題

尿素溶液通過計(jì)量分配裝置，在壓縮空氣的作用下經(jīng)過尿素噴槍霧化后進(jìn)入熱解爐，因此尿素溶液的霧化效果好壞，會(huì)直接影響到脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行和熱解爐的安全，霧化效果不好會(huì)使熱解爐內(nèi)出現(xiàn)固化，而且一旦固化則很難再溶解，造成熱解爐通流面積減少，減低脫硝系統(tǒng)的效率。為解決這個(gè)問題，則需要保障參與霧化的壓縮空氣質(zhì)量和壓力的穩(wěn)定，用儀用氣替代雜用氣，定期對(duì)尿素噴槍進(jìn)行沖洗。

(3)噴氨格柵的堵塞問題

由于稀釋風(fēng)取自空預(yù)器出口熱一次風(fēng)，不可避免的會(huì)使其帶有一定的粉塵，噴氨格柵在經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行后會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，為此，則需要在噴氨格柵處加裝吹掃裝置以保證噴氨管路的暢通，在機(jī)組啟動(dòng)初期，風(fēng)煙系統(tǒng)啟動(dòng)后噴氨格柵也應(yīng)盡快保持通風(fēng)狀態(tài)，防止飛灰堵塞。

(4)尿素溶液輸送管路內(nèi)結(jié)晶問題

尿素在溶解罐內(nèi)加熱溶解后變成50%濃度的尿素溶液，溫度在50℃左右。在某些原因需要將脫硝系統(tǒng)退出時(shí)，尿素溶液輸送管路溫度下降，會(huì)造成附著在管壁內(nèi)的尿素溶液結(jié)晶成塊，長時(shí)間不維護(hù)則會(huì)使管路堵塞。為此，從設(shè)計(jì)上需要增加管路的蒸汽伴熱系統(tǒng)，使管道保持溫度穩(wěn)定，待管道內(nèi)的尿素溶液吹掃完成后，若需要退出蒸汽伴熱系統(tǒng)，則可以選擇退出。

(5)低負(fù)荷階段適用性差

尿素脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行受到機(jī)組負(fù)荷的限制，在負(fù)荷300MW以下，脫硝入口煙溫低于320℃時(shí)，由于催化劑效率低，NH3的逃逸率升高，并會(huì)產(chǎn)生硫酸氫氨而造成空預(yù)器積灰堵塞。因此，為保證脫硝效率和空預(yù)器的安全，脫硝系統(tǒng)在低負(fù)荷階段會(huì)退出運(yùn)行，對(duì)環(huán)境也會(huì)造成一定的影響。為了有效解決這個(gè)問題，保證脫硝系統(tǒng)的全負(fù)荷投入，投資較少的主要有兩種技改方案：一是在省煤器入口開煙氣旁路至脫硝入口;二是在省煤器入口的水側(cè)增加旁路來控制脫硝入口煙溫。兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，需根據(jù)具體情況確定。

3、尿素?zé)峤饷撓跫夹g(shù)的應(yīng)用前景

從某廠采用的尿素?zé)峤饷撓跫夹g(shù)的應(yīng)用情況來看，雖然會(huì)出現(xiàn)上述問題，但其環(huán)保效果非?？捎^。用于脫硝的尿素原料便于生產(chǎn)、運(yùn)輸和存儲(chǔ)，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境構(gòu)成威脅，在整個(gè)制氨的過程中，也比較容易操作，在鍋爐較大工況下，脫硝效率可達(dá)85%以上，能夠很好的滿足國家環(huán)保和電廠安全生產(chǎn)的要求，在整個(gè)脫硝市場(chǎng)具有較大的優(yōu)勢(shì)。因此，從其應(yīng)用前景來看是比較樂觀的。