PAGEPAGE6火電廠(chǎng)尿素水解系統(tǒng)與液氨系統(tǒng)的區(qū)別隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，煤的開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)給環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重污染，特別是燃煤電廠(chǎng)鍋爐排放大量的硫氧化物和氮氧化物更進(jìn)一步加劇了環(huán)境惡化。我國(guó)是以燃煤發(fā)電為主的發(fā)展中國(guó)家，伴隨著發(fā)電行業(yè)的快速發(fā)展，燃煤電廠(chǎng)NOx的排放迅速增加。2011年9月21日，《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》正式出臺(tái)。對(duì)NOx污染物排放標(biāo)準(zhǔn)提出了更加嚴(yán)格的要求。因此，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)火電廠(chǎng)增加脫硝工程，在此之前脫銷(xiāo)還原劑采用傳統(tǒng)的液氨制備，如今也正有被采用更安全的尿素制備所取代的趨勢(shì)。目前控制氮氧化物排放的主流技術(shù)主要是選擇性催化還原法（SCR），SCR主要的反應(yīng)原理是利用還原劑氨在適當(dāng)溫度下和煙氣中的NOX反生化學(xué)反應(yīng)，以去除煙氣中的氮氧化物。目前，SCR脫硝系統(tǒng)的還原劑有三種：液氨、氨水和尿素。其中最常用的是液氨和尿素。由于液氨是危險(xiǎn)化學(xué)品受到越來(lái)越嚴(yán)格的監(jiān)管，從運(yùn)輸、儲(chǔ)存、到使用，有許多嚴(yán)格的限制，而且各地不時(shí)發(fā)生的液氨泄漏和交通事故也讓用戶(hù)對(duì)它敬而遠(yuǎn)之，在人口密集、和靠近飲用水源的大城市和地區(qū)，越來(lái)越多的電廠(chǎng)脫硝系統(tǒng)開(kāi)始傾向于選用安全的尿素作為還原劑。作為無(wú)危險(xiǎn)的制氨原料，尿素具有與液氨相同的脫硝性能，完全沒(méi)有危險(xiǎn)和法規(guī)限制，可以方便的被運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用。本文將從還原劑的特性、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等方面對(duì)液氨和尿素作為SCR脫硝系統(tǒng)還原劑進(jìn)行分析和對(duì)比。1、還原劑為液氨和尿素的基本特性比較SCR技術(shù)是還原劑（NH3、尿素）在催化劑作用下，選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2和H2O，而不是被O2所氧化，故稱(chēng)為“選擇性”。主要反應(yīng)如下：NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O1.1液氨的基本特性（1）氨為無(wú)色氣體，有刺激性惡臭味。（2）氨氣與空氣會(huì)形成爆炸性混合物，在濃度為16%～25%時(shí)，明火會(huì)產(chǎn)生爆炸。（3）氨是有毒物質(zhì)，為GB12268－90規(guī)定的危險(xiǎn)品，會(huì)導(dǎo)致人急、慢性中毒，嚴(yán)重時(shí)可致人死亡。儲(chǔ)存量超過(guò)40t，則屬于重大危險(xiǎn)源，被納入國(guó)家安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)重點(diǎn)監(jiān)控范圍。（4）液氨的運(yùn)輸與儲(chǔ)存有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，這使得液氨的運(yùn)輸費(fèi)用很高。液氨儲(chǔ)罐與周?chē)牡缆?、廠(chǎng)房、建筑等的防火間距不允許少于15m。1.2尿素的特性尿素是白色或淺黃色的結(jié)晶體，易溶于水，在高溫（350～650℃）下可完全分解為NH3。因尿素在運(yùn)輸、儲(chǔ)存中無(wú)需安全及危險(xiǎn)性的考慮，從本世紀(jì)初開(kāi)始，尿素越來(lái)越多的應(yīng)用于SCR系統(tǒng)，并逐漸引領(lǐng)SCR領(lǐng)域的潮流。2技術(shù)方面對(duì)比2.1選用尿素作為SCR系統(tǒng)的還原劑，目前國(guó)內(nèi)主要采用尿素?zé)峤獾姆椒▉?lái)制取NH3。很少采用尿素水解法。尿素?zé)峤夥槊绹?guó)燃料技術(shù)公司特有的制氨方法。工藝流程為袋裝尿素儲(chǔ)存于干尿素儲(chǔ)藏間，由斗式提升機(jī)輸送到溶解罐里，用去離子水將干尿素溶解成50~60%質(zhì)量濃度的尿素溶液，通過(guò)尿素溶液給料泵輸送到尿素溶液儲(chǔ)罐；尿素溶液經(jīng)由循環(huán)/傳輸裝置、計(jì)量與分配裝置、霧化噴嘴等進(jìn)入絕熱分解室，從鍋爐空氣預(yù)熱器抽取的一次風(fēng)進(jìn)入電加熱裝置加熱后進(jìn)入熱解室。霧化后的尿素液滴在絕熱分解室內(nèi)分解，生成SCR脫硝系統(tǒng)所需的還原劑NH3，分解產(chǎn)物經(jīng)由氨噴射系統(tǒng)（AIG）進(jìn)入煙氣脫硝系統(tǒng)。還原劑采用尿素?zé)峤夥ㄖ瓢毕到y(tǒng)包括：干尿素儲(chǔ)藏間、斗式提升機(jī)、尿素溶解罐、尿素溶液給料泵、尿素溶液儲(chǔ)罐、循環(huán)/傳輸裝置、計(jì)量和分配裝置、背壓控制閥、絕熱分解室（內(nèi)含噴射器）、電加熱裝置及控制裝置等。2.2選用液氨作為還原劑時(shí)，其工藝流程為液氨儲(chǔ)存和供應(yīng)系統(tǒng)包括液氨卸料壓縮機(jī)、液氨儲(chǔ)槽、液氨蒸發(fā)槽、氨氣緩沖槽及氨氣稀釋槽、廢水泵、廢水池等。液氨的供應(yīng)由液氨槽車(chē)運(yùn)送，利用液氨卸料壓縮機(jī)將液氨由槽車(chē)輸入液氨儲(chǔ)槽內(nèi)，儲(chǔ)槽輸出的液氨在液氨蒸發(fā)槽內(nèi)蒸發(fā)為氨氣，經(jīng)氨氣緩沖槽送達(dá)脫硝系統(tǒng)。氨氣系統(tǒng)緊急排放的氨氣則排入氨氣稀釋槽中，經(jīng)水的吸收排入廢水池，再經(jīng)由廢水泵送至廢水處理廠(chǎng)處理。還原劑采用液氨法制氨系統(tǒng)包括：脫硝劑儲(chǔ)存、制備、供應(yīng)系統(tǒng)包括液氨卸料壓縮機(jī)、儲(chǔ)氨罐、液氨蒸發(fā)罐、氨氣緩沖罐、氨氣吸收罐、廢水泵、廢水池等。此套系統(tǒng)提供氨氣供脫硝反應(yīng)使用。3經(jīng)濟(jì)性比較在前期投資中，液氨系統(tǒng)較尿素系統(tǒng)投資較低，但從占地面積看，由于液氨屬于?；?，液氨儲(chǔ)罐需要額外的占地，尿素系統(tǒng)只需300m2，而液氨系統(tǒng)需要3000m2；尿素系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)高于液氨系統(tǒng)，系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單。由于液氨屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，在建設(shè)項(xiàng)目安全許可工作的各個(gè)審查階段，要分別通過(guò)十?dāng)?shù)個(gè)審查報(bào)告，這些階段耗時(shí)費(fèi)力，將對(duì)工期造成重大影響。尿素?zé)峤庀到y(tǒng)在審批、占地、工期等各方面均具有明顯的優(yōu)勢(shì)，正成為脫硝還原劑的首選。4安全方面液氨，無(wú)色氣體，有刺激性惡臭味，是有毒物質(zhì)，具有腐蝕性，為GB12268-90規(guī)定之危險(xiǎn)品，危險(xiǎn)物編號(hào)23003。根據(jù)我國(guó)《危險(xiǎn)化學(xué)物品名表》（GB12268-90）和《重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》（GB18218-2000）的有關(guān)規(guī)定，液氨、氨水構(gòu)成危險(xiǎn)貨物，液氨在儲(chǔ)存場(chǎng)所超過(guò)10噸時(shí)構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。氨儲(chǔ)存和制備系統(tǒng)應(yīng)遵循相應(yīng)的安全規(guī)范。與液氨相比，尿素是無(wú)毒、無(wú)害的化學(xué)品，是農(nóng)業(yè)常用的肥料，無(wú)爆炸可能性，完全沒(méi)有危險(xiǎn)性。尿素在運(yùn)輸、儲(chǔ)存中無(wú)需安全及危險(xiǎn)性的考量，更不須任何的緊急程序來(lái)確保安全。并且中國(guó)是全球最大的尿素生產(chǎn)國(guó)，可以方便的就近采購(gòu)。結(jié)語(yǔ)根據(jù)上述分析，液氨和尿素的