圖1尿素水解該系統(tǒng)流程揮手示意尿素顆粒直接加入到完全溶解罐，用除鹽水將其完全溶解成其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%~60%尿素溶液，進(jìn)行完全溶解泵輸送到儲(chǔ)罐;儲(chǔ)罐中尿素溶液經(jīng)給料泵、計(jì)量與平均分配設(shè)備進(jìn)入尿素水解制氨反應(yīng)器(以下簡稱尿素水解器)尿素水解器中尿素水解生成NH3H2O和CO2自然產(chǎn)物再經(jīng)氨噴射出該系統(tǒng)進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)。其化學(xué)反應(yīng)時(shí)式為

2部分設(shè)計(jì)參數(shù)與指標(biāo)

國電東勝熱電廠2330MW機(jī)組煙氣脫硝尿素水解制氨該系統(tǒng)采用傳統(tǒng)共用制。部分設(shè)計(jì)煤種、蒸汽鍋爐最大負(fù)荷工況(BMCR處理方式100%煙氣量、75%脫硝效率的基本條件下，脫硝氨耗量為116kg/h單臺(tái)尿素水解器部分設(shè)計(jì)出錢出力為232kg/h能滿足2臺(tái)鍋爐的供氨需求。尿素水解制氨工藝該系統(tǒng)部分設(shè)計(jì)其他指標(biāo)包含：

尿素水解器尿素溶液進(jìn)料質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%~60%;設(shè)備可用率不小于98%;水解該系統(tǒng)半成品氣中的氨氣供給量應(yīng)滿足30%~100%BMCR負(fù)荷下所需的氨氣流量;其他輔助該系統(tǒng)設(shè)備及出錢出力選型按照2120%容量需要考慮;用電量、用水量、用汽量及尿素消耗掉量等指標(biāo)如表1所示。

表1尿素水解制氨設(shè)備各物質(zhì)用量(2臺(tái)爐)

3尿素水解該系統(tǒng)主要原因共同組成

3.1尿素完全溶解與輸送系統(tǒng)

袋裝尿素進(jìn)行電動(dòng)葫蘆輸送到到尿素堆料區(qū)。配制尿素溶液時(shí)，進(jìn)行電動(dòng)葫蘆將袋裝尿素輸送到到尿素完全溶解罐卸料口，拆包后的尿素從卸料口進(jìn)入完全溶解罐。

設(shè)置1臺(tái)尿素完全溶解罐，能滿足8h配制2臺(tái)機(jī)組100%BMCR工況運(yùn)行脫硝2天所需的尿素溶液。完全溶解罐容積22.6m3其他材料為304L罐體保溫。完全溶解罐里用除鹽水將干尿素完全溶解成其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%~60%尿素溶液，進(jìn)行尿素溶液循壞泵輸送到尿素溶液儲(chǔ)罐。

設(shè)置2臺(tái)尿素溶液儲(chǔ)罐，總?cè)萘堪礉M足2臺(tái)機(jī)組100%BMCR工況運(yùn)行7天(每日24h用量部分設(shè)計(jì)。儲(chǔ)罐兩個(gè)基礎(chǔ)為混凝土整體結(jié)構(gòu)，將儲(chǔ)罐放置在室內(nèi)，尿素水解車間裝有暖氣。尿素溶液儲(chǔ)罐容積72m3/臺(tái)，其他材料為304L罐體保溫。

3.2尿素水解系統(tǒng)

所設(shè)置的2臺(tái)尿素水解器重新布置于尿素車間。每臺(tái)尿素水解器的容量為2330MW機(jī)組BMCR工況下的供氨量，即每臺(tái)尿素水解器產(chǎn)氨量為232kg/h將質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%60%尿素溶液輸送到到尿素水解器內(nèi)，蒸汽進(jìn)行盤管的形式進(jìn)入尿素水解器，蒸汽進(jìn)行盤管回流，不與尿素溶液混合在一起，冷凝水由疏水箱回收。尿素水解器內(nèi)氣液兩相平衡體系的壓力為0.480.6MPa溫度為130160℃。由尿素水解器中出來的含氨半成品氣經(jīng)廠區(qū)氣氨管道輸送到SCR反應(yīng)時(shí)器區(qū)。

4工程技術(shù)方面優(yōu)化

相結(jié)合在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，參考做對(duì)比尿素水解的傳統(tǒng)形式工藝及進(jìn)口技術(shù)，對(duì)國電東勝熱電廠2330MW機(jī)組脫硝工程尿素水解制氨系統(tǒng)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)方面優(yōu)化。

4.1流程優(yōu)化部分設(shè)計(jì)

尿素水解傳統(tǒng)形式工藝主要原因應(yīng)用于于化工化肥市場(chǎng)領(lǐng)域，屬于深度水解的不屬于，一般采用傳統(tǒng)多級(jí)串聯(lián)塔的反應(yīng)時(shí)方式，技術(shù)方面很逐漸成熟，但工藝流程較為很復(fù)雜。傳統(tǒng)形式工藝中涉及到尿素水解器的貧液回收問題，貧液排出來反應(yīng)時(shí)器時(shí)有一定的溫度和壓力，溶于貧液中的氨一旦通入常壓設(shè)備(貧液回收罐、完全溶解罐等)便會(huì)閃蒸出氨氣，需減少氨洗滌塔、氨氣閃蒸罐等附屬設(shè)備，設(shè)備及多、設(shè)備檢修以及維護(hù)量大、氨氣泄露根源多，任務(wù)壞境不友好。對(duì)國電東勝熱電廠尿素水解流程通過優(yōu)化部分設(shè)計(jì)，被取消了傳統(tǒng)形式工藝中的氨洗滌塔、氨氣閃蒸罐等附屬設(shè)備。優(yōu)化后的尿素水解流程簡單、設(shè)備及少，與傳統(tǒng)形式工藝很如表2所示。

表2尿素水解流程優(yōu)化前后技術(shù)方面很

整體尿素水解器采用傳統(tǒng)撬裝式模塊設(shè)計(jì)，為機(jī)、電、控一體化的設(shè)備及，其中包含了與尿素水解器相連接的管道、儀表、閥門和控制系統(tǒng)。尿素水解器模塊占地面積小，可采用傳統(tǒng)每個(gè)單元制將尿素水解模塊布置在SCR區(qū)鋼架上，也可采用傳統(tǒng)共用制將尿素水解器模塊布置在公共空間車間(如尿素溶液制備車間等)重新布置非常靈活，同時(shí)也便于水解裝置的運(yùn)輸和使用。尿素水解器采用傳統(tǒng)撬裝模塊設(shè)計(jì)，可能夠?qū)崿F(xiàn)出廠前單獨(dú)的提早調(diào)試，避免出現(xiàn)傳統(tǒng)形式工藝在現(xiàn)場(chǎng)諸多設(shè)備及的分系統(tǒng)調(diào)試，因而調(diào)試周期可由傳統(tǒng)形式工藝在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的30天縮短至1周，能能有效節(jié)約工程規(guī)劃建設(shè)工期。

4.2產(chǎn)能及設(shè)備配置

進(jìn)口中國技術(shù)方面的尿素水解器一般采用傳統(tǒng)每個(gè)單元制布置，每臺(tái)蒸汽鍋爐脫硝反應(yīng)時(shí)器鋼架下方對(duì)應(yīng)重新布置1臺(tái)尿素水解器，單臺(tái)尿素水解器的部分設(shè)計(jì)出錢出力按規(guī)范要求的120%容量通過基礎(chǔ)配置。采用傳統(tǒng)這樣的每個(gè)單元制尿素水解器配置后，若尿素水解器發(fā)生故障，則整臺(tái)機(jī)組的脫硝設(shè)備難以噴氨運(yùn)行，該系統(tǒng)可信性降低。

國電東勝熱電廠尿素車間緊靠蒸汽鍋爐房布置，尿素水解器采用傳統(tǒng)共用制布置方式，較為集中重新布置于尿素車間。尿素水解器采用傳統(tǒng)共用制重新布置與每個(gè)單元制布置的技術(shù)方面很如表3所示。

表3尿素水解器重新布置形式技術(shù)方面很

共用制布置時(shí)，單臺(tái)尿素水解器的出錢出力能能滿足2臺(tái)機(jī)組滿負(fù)荷的氨耗量，2臺(tái)尿素水解器可能夠?qū)崿F(xiàn)互為備用，而減少單臺(tái)尿素水解器出錢出力后初投資較每個(gè)單元制重新布置初投資減少非常有限。

總之，采用傳統(tǒng)共用制布置方式，大大縮短了尿素溶液輸送到離，增加了輸送到管道尿素凝成阻塞幾率，提升了該系統(tǒng)可信性;同時(shí)2臺(tái)尿素水解器公用配置，出現(xiàn)故障時(shí)可互為備用，較每個(gè)單元制配置的安全的性、可信性均有提高。

4.3尿素卸料及存儲(chǔ)優(yōu)化部分設(shè)計(jì)

進(jìn)口中國尿素水解設(shè)備中的尿素卸料及存儲(chǔ)該系統(tǒng)設(shè)有尿素筒倉和斗提上料系統(tǒng)，但跟據(jù)調(diào)研反饋信息相關(guān)信息，該系統(tǒng)較為很復(fù)雜且出現(xiàn)故障率較高，尿素顆粒在筒倉中很容易受潮板結(jié)，難以下料。國內(nèi)大量采購的尿素主要原因?yàn)樯⒀b顆粒，顆粒表層裹附了一層防水膜，因而不容易突然發(fā)生尿素顆粒受潮板結(jié)問題，通?？蛇M(jìn)行槽罐車將尿素顆粒運(yùn)輸至電廠，再經(jīng)力氣輸送到至尿素儲(chǔ)倉。但國外無散裝顆粒尿素，僅為袋裝尿素，同時(shí)尿素顆粒表層未附防水膜，因此國外采用傳統(tǒng)尿素筒倉和斗提上料系統(tǒng)存在較多的隱患。

對(duì)工程中涉及的尿素筒倉和斗提上料裝置進(jìn)行了優(yōu)化部分設(shè)計(jì)，采用傳統(tǒng)了完全符合國情的袋裝尿素倉儲(chǔ)形式和在地下式尿素完全溶解部分設(shè)計(jì)，同時(shí)加大了尿素溶液的存儲(chǔ)時(shí)間——。理論實(shí)踐直接證明，采用傳統(tǒng)該項(xiàng)優(yōu)化部分設(shè)計(jì)后，該系統(tǒng)簡單的，持續(xù)運(yùn)行可信性提高。

隨之勞作力成本的減少和持續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)自動(dòng)化程度的強(qiáng)化，后續(xù)將對(duì)尿素上料該系統(tǒng)減少系統(tǒng)自動(dòng)拆包機(jī)等改進(jìn)措施，以進(jìn)一步優(yōu)化該系統(tǒng)。5水解和熱解工藝經(jīng)濟(jì)性很以國電東勝熱電廠煙氣脫硝工藝為例，對(duì)尿素水解和熱解工藝的投資整體成本及持續(xù)運(yùn)行整體成本通過很，最終結(jié)果如表4所示。

表4尿素?zé)峤夂退馔顿Y及運(yùn)行費(fèi)用

從表4可知，尿素水解法投資較尿素?zé)峤夥ǜ?，但比較節(jié)能，持續(xù)運(yùn)行其他費(fèi)用較低。以廠用電價(jià)0.35元/kW?h計(jì)，與尿素?zé)峤夥ㄏ啾?，采用傳統(tǒng)國產(chǎn)尿素水解設(shè)備投資差額再回收期約為2.6年，采用傳統(tǒng)進(jìn)口中國尿素水解設(shè)備投資差額再回收期約為6.7年。信息綜合很，采用傳統(tǒng)國產(chǎn)尿素水解設(shè)備具有獨(dú)特較大的技術(shù)方面經(jīng)濟(jì)劣勢(shì)。

6調(diào)試及運(yùn)行

6.1調(diào)試過程中

國電東勝熱電廠尿素水解該系統(tǒng)整套啟動(dòng)后、優(yōu)化和168h連續(xù)2試運(yùn)行，分部調(diào)試完成4的兩個(gè)基礎(chǔ)努力上進(jìn)行的2012年12月20日向SCR脫硝區(qū)首度噴氨成功，脫硝該系統(tǒng)熱態(tài)試運(yùn)開始，2012年12月20日至2012年12月26日系統(tǒng)完成168h連續(xù)2試運(yùn)，之前尿素水解系統(tǒng)進(jìn)行的主要原因調(diào)試任務(wù)包含：①尿素水解器液位和壓力、蒸汽進(jìn)出口壓力的系統(tǒng)自動(dòng)可調(diào)節(jié);②其性能確保值優(yōu)化調(diào)節(jié)，即跟著機(jī)組負(fù)荷及SCR區(qū)需氨量的改變，尿素水解器及時(shí)制備SCR區(qū)所需的氨氣量。調(diào)試之前產(chǎn)氨量隨溫度改變之間的關(guān)系如圖2所示。

圖2尿素水解器產(chǎn)氨量隨溫度變化的之間的關(guān)系

由圖2可見，以及控制最合適的反應(yīng)時(shí)溫度下，尿素水解器能夠達(dá)到部分設(shè)計(jì)其要求的232kg/h產(chǎn)氨量要求。

6.2持續(xù)運(yùn)行狀況

國電東勝熱電廠尿素水解該系統(tǒng)和整套SCR脫硝該系統(tǒng)啟動(dòng)后試運(yùn)行期間的檢驗(yàn)和項(xiàng)目中所有驗(yàn)收不合格，至2012年12月26日6:00168h連續(xù)2試持續(xù)運(yùn)行結(jié)束了時(shí)止，全方位達(dá)到調(diào)試考試大綱明確規(guī)定的技術(shù)方面、安全的、其質(zhì)量等指標(biāo)要求，尿素水解滿足SCR脫硝該系統(tǒng)出錢出力其要求。圖3與圖4為隨機(jī)調(diào)取的脫硝系統(tǒng)24h持續(xù)運(yùn)行數(shù)據(jù)(標(biāo)準(zhǔn)中處于)

圖3國電東勝熱電廠2號(hào)機(jī)組A側(cè)SCR脫硝效果

圖4國電東勝熱電廠2號(hào)機(jī)組B側(cè)SCR脫硝效果

由圖3可知，2號(hào)機(jī)組A側(cè)SCR脫硝裝置進(jìn)口NOx其質(zhì)量濃度為150~180mg/m3平均達(dá)其質(zhì)量濃度約為160mg/m3經(jīng)SCR脫硝設(shè)備脫硝后，NOx其質(zhì)量濃度最高約為80mg/m3大多在40mg/m3前后細(xì)微波動(dòng)幅度，達(dá)到國家的與地方的排放標(biāo)準(zhǔn)中，SCR脫硝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了較高的脫硝效率。

由圖4可知，2號(hào)機(jī)組B側(cè)SCR脫硝裝置進(jìn)口NOx其質(zhì)量濃度為140~160mg/m3經(jīng)SCR脫硝設(shè)備脫硝后，NOx其質(zhì)量濃度最高約為60mg/m3大多在40mg/m3前后細(xì)微波動(dòng)幅度，達(dá)到國家的與地方的排放標(biāo)準(zhǔn)中，SCR該系統(tǒng)脫硝效率優(yōu)良。綜上所述，國電東勝熱電廠尿素水解制氨該系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行高效、相對(duì)穩(wěn)定、安全的，即尿素水解器能穩(wěn)定、可信地運(yùn)行，供氨能力方面能適應(yīng)SCR脫硝該系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行中對(duì)各種各樣噴氨量的消費(fèi)需求。

6.3實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和建議

國產(chǎn)尿素水解裝置首次在大型火電廠脫硝工程上應(yīng)用，參建各方均初次接觸，試運(yùn)中期會(huì)出現(xiàn)一些波折，經(jīng)各方努力，不斷地磨合，尿素水解設(shè)備順利地投產(chǎn)，其性能達(dá)到部分設(shè)計(jì)其要求。總結(jié)本工程調(diào)試持續(xù)運(yùn)行過程中中的主要原因?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)，能更好為有關(guān)脫硝工程規(guī)劃建設(shè)提供更多借鑒學(xué)習(xí)。

1強(qiáng)化設(shè)備及大量采購日常管理。重視后期調(diào)研任務(wù)，合理地可以選擇設(shè)備及供給商;過程中中強(qiáng)化監(jiān)造管理，監(jiān)控設(shè)備及能制造其質(zhì)量;可以安裝調(diào)試之前強(qiáng)化在現(xiàn)場(chǎng)日常管理，確?？梢园惭b調(diào)試其質(zhì)量。理論實(shí)踐直接證明，強(qiáng)化設(shè)備及大量采購日常管理對(duì)尿素水解裝置的合理地選型、設(shè)備及如約安全的相對(duì)穩(wěn)定投運(yùn)具有獨(dú)特最重要的起到。

2非常嚴(yán)格中執(zhí)行《火力發(fā)電基本上規(guī)劃建設(shè)工程啟動(dòng)后及完工驗(yàn)收規(guī)程》簡稱《新啟規(guī)》火力工程調(diào)整后試運(yùn)其質(zhì)量檢驗(yàn)和及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)規(guī)程嚴(yán)格規(guī)范。注重調(diào)試過程中以及控制，按調(diào)試具體方案積極開展調(diào)試的各項(xiàng)具體內(nèi)容任務(wù)，能及時(shí)填寫試運(yùn)記錄，中執(zhí)行電廠日常管理制度的建立，以及控制邏輯臨時(shí)性修改要作記錄，試持續(xù)運(yùn)行之前能及時(shí)發(fā)布最新調(diào)試簡報(bào)。

3做好持續(xù)運(yùn)行設(shè)備檢修其他人員的培訓(xùn)任務(wù)，提前讓持續(xù)運(yùn)行設(shè)備檢修其他人員直接介入工程。持續(xù)運(yùn)行設(shè)備檢修其他人員在基建及調(diào)試階段即全程參與，確保了設(shè)備交接工作后的安全的可信相對(duì)穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行。

4特別注意對(duì)細(xì)節(jié)問題的以及控制日常管理，小的細(xì)節(jié)解決也會(huì)對(duì)換試及持續(xù)運(yùn)行導(dǎo)致較大的影響。如在投加尿素顆粒時(shí)不要把編織袋封口的絲帶混入尿素倒入完全溶解罐中，避免出現(xiàn)導(dǎo)致之后該系統(tǒng)的阻塞等;南方南部地區(qū)需分外特別注意尿素溶液的凝成;持續(xù)運(yùn)行中水解半成品氣輸送到管道突然發(fā)生泄露或閥門出現(xiàn)故障等，要停運(yùn)尿素水解系統(tǒng)，進(jìn)行蒸汽吹掃置換管道余氨后，方能對(duì)出現(xiàn)故障通過處理方式。

7結(jié)語

與液氨相比，尿素具有獨(dú)特安全的性。尿素分解成制氨在國外將漸漸成為脫硝裝置的氨源選擇。尿素水解工藝也可以以及使用品位較低的蒸汽作為熱源，較尿素?zé)峤夤に嚲哂歇?dú)特非常良好的持續(xù)運(yùn)行整體成本劣勢(shì)。

國電東勝熱電廠2330MW機(jī)組脫硝工程首度失敗運(yùn)用比較國產(chǎn)重工業(yè)化尿素水解裝置，投運(yùn)以來的持續(xù)運(yùn)行理論實(shí)踐說明，該設(shè)備可信性良好，總體持續(xù)運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定，負(fù)荷跟蹤能滿足部分設(shè)計(jì)其要求，各項(xiàng)參數(shù)合理地;至稿件公開發(fā)表之日，該設(shè)備已持續(xù)運(yùn)行一年多，尿素水解裝置的出錢出力能達(dá)到部分設(shè)計(jì)其要求，供氨能力方面能能滿足蒸汽鍋爐排煙NOx濃度改變。

國產(chǎn)重工業(yè)化尿素水解裝置在國電東勝電廠2330MW機(jī)組脫硝工程中的失敗應(yīng)用于，對(duì)我國電廠SCR脫硝工程還原真實(shí)劑制備工藝的部分設(shè)計(jì)及以及使用具有獨(dú)特很好的借鑒學(xué)習(xí)價(jià)值和意義。隨之技術(shù)方面的逐漸逐漸成熟，進(jìn)行對(duì)尿素水解裝置的技術(shù)方面優(yōu)化，國產(chǎn)化水解設(shè)備必將會(huì)被打破對(duì)進(jìn)口技術(shù)的過度依賴，以其安全性、持續(xù)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等特征快速得以推廣工作。