尿素热解和水解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用探究

尿素热解和水解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用探究

张鹏飞

大唐环境产业集团股份有限公司张家口项目部河北省张家口市075000

摘要：随着环境不断的恶劣，人们越来越重视各行各业对于环境的影响，在锅炉烟气脱硝工程中需要注意的方面越来越多，那么就需要针对要求作出相应的调整，提升自身的技术水平，这样才能够减少对环境的污染。本文主要先说明液氮脱硝和尿素脱硝的对比，然后说明尿素热解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用，说出尿素水解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用和在应用中容易出现的问题和相应的解决办法，最后说出尿素热解和水解技术在锅炉烟气脱硝工程的未来发展。

关键词：尿素热解；水解技术；锅炉烟气脱硝工程；应用

锅炉烟气脱硝技术正在不断提升水平，以此来迎合社会的需求，这样才能够有效的治理污染物。在这过程中使用尿素热解和水解技术本身非常安全，而且并不受到环境的影响，越来越受到人们的欢迎，并且逐渐应用于实际。更多的企业在锅炉烟气脱硝工程中使用这两种技术，在这其中发挥着重要的作用。

一、液氮脱硝和尿素脱硝的对比

企业在锅炉烟气脱硝工程中越来越多的使用尿素脱硝，相比于传统的液氮脱硝来说，尿素脱硝更加具备安全性，而且能够很好的提升工作效率。液氮脱硝主要是根据液氮气化来进行工作，能够根据所出现的气体来进行反应，因为在这过程中发生的反应属于物理反应，并不需要过多的能力消耗，这样对于锅炉热效应也不会有过多的影响[1]。但是液氮脱硝具有一定的危险性，容易出现液氮泄漏的情况，在泄漏过程中液氮会与空气进行接触，导致有毒气体在空气中传播，可能会对人的身体造成伤害，严重的甚至会出现组织坏死现象，直接威胁着人们的人身安全。氮气还容易发生爆炸，导致液氮脱硝的安全性无法保证，这些问题都导致液氮脱硝相比于尿素脱硝更加危险。

二、尿素热解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用

尿素可以用于锅炉烟气脱硝工程中，可以当做还原剂进行使用，能够保证工程的安全、使用，而且投入的成本更少。使用尿素热解技术主要是先将尿素颗粒进行储存，然后对其进行称重处理，使用相应的机械进行运输，在运输过程中添加适当的盐水，来形成尿素溶液，再对其尿素溶液进行加热，保证加热的温度能够大于30℃，将含有50%的尿素溶液从运输设备中运输到循环系统，然后对其进行数据统计，放在雾化设备中进行雾化，最后将其放在热解炉，经过这些程序后，尿素溶液基本上已经被雾化，然后雾化后的尿素溶液就会在热解炉中进行分解，进入到脱硝设备中，这就是整个锅炉烟气脱硝的工作流程[2]。

三、尿素水解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用

尿素因为其安全性的特点，逐渐的取代了传统的氨水和液氨，在这过程中尿素水解技术在锅炉烟气脱硝工程中占据越来越重要的位置，主要被用于化工行业。因为尿素在反应过程中，能够形成氨和二氧化碳，所以在使用的相应技术上也会迎合这些方面进行设计。尿素水解技术主要就是先让尿素溶液在90℃的高温内进行溶解，然后通过相应的设备传输到溶解槽内容，在这过程中加入相应的颗粒状尿素，按照一定的比例放入后进行搅拌，保证尿素溶液的浓度在40%左右，温度保持在60℃，然后再通过相应的运输设备将溶液运输到溶解槽，对其溶液进行储存[3]。在使用溶液泵时能够对溶液进行加压，根据相应的数值来进行工作，在达到数值后街能够输入相应的水解换热器，在这过程中温度升高到185℃时，就可以在水解器中进行分解，然后进入到脱硝氨喷射仪器中，完成锅炉烟气脱硝工程。在这过程中需要注意的就是，尿素水解器具有两种加热方法，分别是直接和间接加热，这两种方法都能够在锅炉烟气脱硝工程中发挥着重要的作用。

四、在应用中容易出现的问题和相应的解决办法

（一）燃油用量大

尿素热解在运行过程中，如果发现燃油消耗量较大，那么就可能是因为温度较低，导致稀释的效果并不明显，还因为本身系统需要大量的氨量，如果在这过程中尿素热解吸收的热量越多，燃油需要提供的热量就越多。可以在这过程中录用自炉膛、省煤器和空气预热一次风进行加热，前两种方法在使用过程中会出现大量的灰尘，容易造成热解炉堵塞，影响使用，如果使用空气预热一次风就能够很好的解决这种问题，还能够很大程度上节省燃油费用的使用。但是因为在使用过程中依然会出现一定的灰尘，久而久之，会堵塞热解炉，这就需要调节喷氨隔栏，并定期对其管道进行清理，减少堵塞情况的出现。

（二）热解炉尾部积物较多

如果热解炉尾部的尿素过多，就会导致风量减少，造成热解炉无法使用，影响脱硝装置工作效率。因为热解炉尾部积物的产生原因较为复杂，其中的积物不仅坚硬，而且成蜂窝状[4]。在相关研究中发现，积物主要是因为尿素没有完全热解造成，如果热解炉温度较低，就会导致尿素无法进行完全热解，形成积物，通过加热热解炉温度就能够很好的解决这种问题。如果尿素所雾化的品质较差，其中含有杂质，就会导致尿素容易因为得不到充分雾化，而影响最后的热解效果，导致尾部出现积物，可以在这过程中更换空气，定期检查系统的运行情况，对其进行清理、保养，这样就能够很好的解决这个问题。

五、尿素热解和水解技术在锅炉烟气脱硝工程的未来发展

尿素热解技术能够推动锅炉烟气脱硝工程的发展，而且也能够充分发挥自身的价值。我国有很多300MW燃煤机组锅炉，通过引入尿素热解技术，能够减少氮氧化物，保证尿素消耗的数量在合理范围内，就能够使得电厂脱硝效率更高，更加稳定，充分发挥尿素热解技术的作用，这种技术在锅炉烟气脱硝工程中使用是非常科学和合理的，充分的满足锅炉烟气脱硝工程的需求[5]。

尿素水解技术在锅炉烟气脱硝工程中具有实用价值，利用这种技术能够保证锅炉烟气脱硝工程的质量，能够让工程稳定顺利的完成，提高经济价值，还能在这过程中保证工程运转的安全。在使用尿素水解技术时，会在汽提塔的入口处放置防止腐蚀的物品，这样能够保证相应的设备能够减少被腐蚀的影响，起到一定的保护作用，减少因为在尿素水解过程中所产生的酸性物质，进而对材料进行腐蚀，如果没有对设备进行保护，一旦腐蚀严重出现泄漏，那么就会流失大量的有毒物质，影响企业的经济收益和未来发展[6]。

结语：

综上所述，因为尿素相比于液氮来说，更加稳定，安全性更高，所以越来越受到人们的欢迎，相关的技术人员在这过程中也在不断的进行研究，创新技术方法，对其技术进行有效改造，在这过程中尿素水解和热解的运行成本在不断降低，这就表明尿素的发展前景会越来越好。尿素热解和水解的使用对我国环境的发展有一定的影响，虽然在这过程中依然存在一些问题，但是通过不断的研究，一定会有效的解决这些问题，更好的应用于锅炉烟气脱硝工程中。

参考文献：

[1]吴岩,杨天明.锅炉烟气脱硝尿素热解炉催化水解节能改造[J].热力发电,2018,47(10):132-136.

[2]曲道志,和玉宝.尿素水解技术在大型电站煤粉锅炉烟气脱硝系统中的应用[J].锅炉制造,2018(05):27-29+39.

[3]李恩家,顾杨杨,邢淑艳.尿素水解与热解在烟气脱硝工程中应用及对比分析[J].电站系统工程,2018,34(02):78-79.

[4]陈绍权,温永贤.尿素在循环流化床锅炉烟气脱硝中的效果研究[J].广西职业技术学院学报,2018,11(01):24-26.

[5]尚达,刘文丰,李恩家,李永福.燃煤电站尿素水解脱硝系统优化调整[J].电站系统工程,2017,33(05):15-18+21.

[6]刘扬.张家口电厂300MW机组烟气脱硝系统改造与分析[D].华北电力大学,2017.