热解炉方案介绍.doc

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1、尿素节能热解脱硝系统1. 尿素的热解制氨脱硝原理选择性催化还原（SCR）脱硝技术是最高效的烟气脱硝技术，通常以氨为还原剂，在催化剂的作用下，将NO和NO2还原为N2和水。但由于液氨的危险性，很多场合只能采用尿素，通过水解或热解的办法制取氨气。其中尿素热解制氨系统简单可靠，投资少，而备受青睐。尿素热解反应为：CO(NH2)2=NH3+HNCO    HNCO+H2O=NH3+CO2反应条件为：350-650℃的空气或者烟气。2. 不同加热装置的脱硝系统尿素热解需要550-600℃的热空气或烟气，可通过电加热、油加热、烟气加热等来实现。★电加热脱硝系统用300℃左右的一次风，通过电加热器再次

2、升温，达到600℃左右，需要的电功率很大。1000MW机组实际的加热功率在800KW左右，600MW机组的实际加热功率在500KW以上，常年运行，电耗巨大，因此加热成本很高。★燃油加热脱硝系统燃油可以直接火炬燃烧，混合一定的冷风，使热烟气的温度在600℃左右。本系统最为简单，但因为柴油成本高，所以加热成本比电加热还高很多。目前基本上不再采用。★烟气加热脱硝系统以锅炉的高温烟气，对空气（热一次风）进行加热，是最节能的加热方式。烟气加热分内置式烟气加热和外置式烟气加热两种结构。内置式：内置式烟气加热，就是把受热面布置在锅炉高温烟道内，使热一次风升温到600℃的高温，然后进入热解室，将尿素溶液

3、热解成氨气。内置式需要锅炉烟道内有安装空间。对于电站锅炉，通常安装在低温过热器或低温再热器的前面，烟气温度在600-700℃的区域。该方案需要两个大的进出风集箱，还要考虑热膨胀、磨损、积灰等问题，技术难度较大。外置式：外置式加热器就是单独在外面设置一个烟气-空气加热器，用管道将650-750℃的高温烟气从烟道过热器或再热器处引出，换热后再返回空气预热器前面。这一部分烟气未参与脱硝，但因为烟气量很小，对最终的排放浓度也就影响1-2mg/Nm3.外置式加热对锅炉影响极小，施工方便使用寿命长，成为目前的主流形式。3. 加热器的主要参数分别以300MW、600MW和1000MW机组为例，热解装置

4、典型设计与运行参数如表1：表1.热解装置典型参数序号机组设计尿素耗量设计尿素浓度最大风量设计电功率运行电功率1300MW255kg/h50%6000Nm3/h570KW470KW2600MW450kg/h50%8000Nm3/h900KW730KW31000MW830kg/h55%9000Nm3/h1200KW900KW将原来的电加热改造成烟气加热，采用外置式气-气换热器，其主要参数如表2：表2.烟气加热装置参数表序号名称300MW机组600MW机组1000MW机组1最大功率KW57090012002使用功率KW4707309003最大风量Nm3/h6000800090004设计风量Nm

5、3/h5000785083005入口烟气温度℃530-630550-700540-6506进风温度℃280-300280-320277-3007出风温度℃500-550500-550500-5508设计烟气流量Nm3/h4500740082009烟气阻力Pa50050050010空气阻力Pa18001800180011烟气管道直径与材质Φ530/480,321/310sΦ720/630,321/310sΦ630/720,321/310s12空气管道直径与材质Φ480/530,321/310sΦ530/630,321/310sΦ630/720,321/310s13换热器材质310S310S

6、310S4.经济性现将热解工艺的电加热和烟气加热方案的年费用进行比较。假设年运行时间7000h，厂用电的电价为0.4元/kwh。烟气加热因为对烟道内的烟气温度影响极微，可以忽略，因此并不增加燃料消耗。经济性分析如下表：序号名称300MW机组600MW机组1000MW机组电加热烟气加热电加热烟气加热电加热烟气加热1使用功率KW4704707304709009002每小时消耗470kwh0730kwh0900kwh03小时成本1880292036004年运行成本（万元）1320204025205改造费用（万元）5006608006投资回收期（年）3.83.3