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摘 要：简要介绍了尿素热解炉内直噴技术，并且通过工程实例进行经济性分析。
关键词：尿素热解；炉内直喷；经济性分析
1 背景介绍
火电厂氮氧化物排放控制是我国“十二五”的重点工作之一。2015 年年底前，现役燃煤火电机组要全部完成脱硝改造。我国火电厂NOx排放控制尚处于起步阶段，依靠低氮燃烧技术控制NOx排放仍不能满足要求，则需要实施烟气脱硝。在众多烟气脱硝技术中，SCR脱硝是脱硝效率最高、技术最为成熟的脱硝技术。
脱硝还原剂主要有液氨、氨水和尿素。对于SCR技术来讲，尿素运行费用最高，氨水次之，液氨最便宜。但是，液氨最危险，尿素最安全。氨水的建造以及运行成本较高，且存在一定的安全隐患[1-2]。随着脱硝还原剂储存、制备与供应技术的日渐成熟，脱硝还原剂的选择主要从安全与经济角度考虑。因此，尿素法SCR是当今主流的安全环保技术，越来越多的脱硝项目采用安全的尿素替代传统的液氨作为脱硝还原剂。相对于采用液氨作为还原剂的脱硝装置，尿素热解工艺所需的电耗，已经成为尿素热解工艺广泛推广应用的主要障碍。国内现有尿素热解制氨系统的热源主要采用电能，如果将尿素溶液喷射到锅炉内的高温烟气中分解制氨气，则可以节省大量的电能等能源。
目前，尿素热解炉内直喷技术已经在河北大唐国际王滩发电有限责任公司2号机组（1×630MW）烟气脱硝改造工程、新疆西部天富合盛热电有限公司2×330MW机组烟气脱硝改造工程、沈阳抗生素厂3×65t/h锅炉烟气脱硝改造总承包项目等3个项目上成功投运，从运行结果来看，该工艺技术已较为成熟可行。
2 尿素热解炉内直喷系统介绍
尿素热解炉内直喷技术是在尿素热解技术的基础上，由北京洛卡环保技术有限公司自主研发的一种新型技术；尿素溶液通过安装在锅炉转向室内的特殊的喷射器，直接在锅炉高温烟气中进行加热分解制氨。尿素热解炉内直喷技术简化了热解系统，取消了原有热解制氨系统的炉区设备（电加热器、热解炉、热风管道系统以及AIG系统），减少了电耗以及热量消耗。
首先，在尿素溶解系统中将尿素配置成质量浓度为50%的尿素溶液，将其输送至尿素溶液储罐。尿素溶液经由供液泵、计量装置、分配装置输送到设置于锅炉转向室内的尿素溶液喷射器组，尿素溶液喷射器组喷出的尿素液滴与烟气混合，在转向室中被加热并分解成NH3、H2O和CO2。NH3与烟气的混合物依次穿过锅炉省煤器、静态混合器、烟气导流板和整流格栅等，进入装有催化剂的SCR反应器。在催化剂作用下，NH3与烟气中的氮氧化物发生反应，生成无害的氮气和水。
主要工艺流程图见图1所示。
3 尿素热解炉内直喷系统的经济性分析
本文以某工程1台200MW的SCR脱硝工程的实际数据进行相关计算以及进行对比说明。对于案例工程，在入口的NOx浓度为600 mg/Nm3、锅炉最大工况（BMCR）、燃用设计煤种、处理100%烟气量的条件下，脱硝效率不小于93.4%，出口的NOx浓度控制在40mg/Nm3之内。
尿素热解炉内直喷技术是在尿素热解技术的基础上研发而成，以本案例工程为例，将尿素热解系统与炉内直喷系统进行比较，相关数据见表1。
脱硝装置的运行成本主要看还原剂、电、水、气耗量，从表1可以看出，两种系统的尿素耗量基本一致，炉内直喷系统的除盐水、仪用气量大大增加，但是在电耗方面占有很大的优势，对降低厂用电率有很大的益处。
尿素热解炉内直喷系统的还原剂供应量能满足锅炉不同负荷与脱硝效率的要求，调节方便、灵活、可靠；并且进行了系统的优化改进，取消了热风系统、电加热器、热解炉以及AIG系统，大大降低了设备的检修、维护费用。
4 结论
厂用电率是机组的技术经济性指标之一，而尿素热解工艺所需的高电耗，在给电厂带来安全环保的基础上，无疑是增加了电厂的经济性负担。尿素热解炉内直喷系统以其应用业绩表明，该技术已经相对成熟，可以进行商业化推广。
参考文献：
[1] 汪家铭.尿素法SCR烟气脱硝技术及应用前景.合成技术及应用. 2013 28（1） .
[2] 汪琦.火电厂烟气脱硝SCR技术中还原剂的选择及经济性分析.机电信息. 2013 18：124-125.
关键词：尿素热解；炉内直喷；经济性分析
1 背景介绍
火电厂氮氧化物排放控制是我国“十二五”的重点工作之一。2015 年年底前，现役燃煤火电机组要全部完成脱硝改造。我国火电厂NOx排放控制尚处于起步阶段，依靠低氮燃烧技术控制NOx排放仍不能满足要求，则需要实施烟气脱硝。在众多烟气脱硝技术中，SCR脱硝是脱硝效率最高、技术最为成熟的脱硝技术。
脱硝还原剂主要有液氨、氨水和尿素。对于SCR技术来讲，尿素运行费用最高，氨水次之，液氨最便宜。但是，液氨最危险，尿素最安全。氨水的建造以及运行成本较高，且存在一定的安全隐患[1-2]。随着脱硝还原剂储存、制备与供应技术的日渐成熟，脱硝还原剂的选择主要从安全与经济角度考虑。因此，尿素法SCR是当今主流的安全环保技术，越来越多的脱硝项目采用安全的尿素替代传统的液氨作为脱硝还原剂。相对于采用液氨作为还原剂的脱硝装置，尿素热解工艺所需的电耗，已经成为尿素热解工艺广泛推广应用的主要障碍。国内现有尿素热解制氨系统的热源主要采用电能，如果将尿素溶液喷射到锅炉内的高温烟气中分解制氨气，则可以节省大量的电能等能源。
目前，尿素热解炉内直喷技术已经在河北大唐国际王滩发电有限责任公司2号机组（1×630MW）烟气脱硝改造工程、新疆西部天富合盛热电有限公司2×330MW机组烟气脱硝改造工程、沈阳抗生素厂3×65t/h锅炉烟气脱硝改造总承包项目等3个项目上成功投运，从运行结果来看，该工艺技术已较为成熟可行。
2 尿素热解炉内直喷系统介绍
尿素热解炉内直喷技术是在尿素热解技术的基础上，由北京洛卡环保技术有限公司自主研发的一种新型技术；尿素溶液通过安装在锅炉转向室内的特殊的喷射器，直接在锅炉高温烟气中进行加热分解制氨。尿素热解炉内直喷技术简化了热解系统，取消了原有热解制氨系统的炉区设备（电加热器、热解炉、热风管道系统以及AIG系统），减少了电耗以及热量消耗。
首先，在尿素溶解系统中将尿素配置成质量浓度为50%的尿素溶液，将其输送至尿素溶液储罐。尿素溶液经由供液泵、计量装置、分配装置输送到设置于锅炉转向室内的尿素溶液喷射器组，尿素溶液喷射器组喷出的尿素液滴与烟气混合，在转向室中被加热并分解成NH3、H2O和CO2。NH3与烟气的混合物依次穿过锅炉省煤器、静态混合器、烟气导流板和整流格栅等，进入装有催化剂的SCR反应器。在催化剂作用下，NH3与烟气中的氮氧化物发生反应，生成无害的氮气和水。
主要工艺流程图见图1所示。
3 尿素热解炉内直喷系统的经济性分析
本文以某工程1台200MW的SCR脱硝工程的实际数据进行相关计算以及进行对比说明。对于案例工程，在入口的NOx浓度为600 mg/Nm3、锅炉最大工况（BMCR）、燃用设计煤种、处理100%烟气量的条件下，脱硝效率不小于93.4%，出口的NOx浓度控制在40mg/Nm3之内。
尿素热解炉内直喷技术是在尿素热解技术的基础上研发而成，以本案例工程为例，将尿素热解系统与炉内直喷系统进行比较，相关数据见表1。
脱硝装置的运行成本主要看还原剂、电、水、气耗量，从表1可以看出，两种系统的尿素耗量基本一致，炉内直喷系统的除盐水、仪用气量大大增加，但是在电耗方面占有很大的优势，对降低厂用电率有很大的益处。
尿素热解炉内直喷系统的还原剂供应量能满足锅炉不同负荷与脱硝效率的要求，调节方便、灵活、可靠；并且进行了系统的优化改进，取消了热风系统、电加热器、热解炉以及AIG系统，大大降低了设备的检修、维护费用。
4 结论
厂用电率是机组的技术经济性指标之一，而尿素热解工艺所需的高电耗，在给电厂带来安全环保的基础上，无疑是增加了电厂的经济性负担。尿素热解炉内直喷系统以其应用业绩表明，该技术已经相对成熟，可以进行商业化推广。
参考文献：
[1] 汪家铭.尿素法SCR烟气脱硝技术及应用前景.合成技术及应用. 2013 28（1） .
[2] 汪琦.火电厂烟气脱硝SCR技术中还原剂的选择及经济性分析.机电信息. 2013 18：124-125.