基于SCR烟气脱硝的尿素热解系统节能改造

:针对SCR烟气热解系统电加热器能耗高、运行成本大的弊端，提出1种采用高温烟气换热器代替电加热器的方法。以国内某台1000MW超超临界机组为例，通过试验分析了烟气温度、烟气流量、尿素消耗量对高温烟气换热器的影响，提出了高温烟气换热器的控制策略。试验表明，采用烟气换热器可大幅降低电厂用电量，节约运行费用，经济效益明显。

随着我国脱硝排放标准的日益严格，选择性催化还原法（SCR）在燃煤机组已经得到广泛应用。在现有的SCR烟气脱硝技术中，还原剂主要有尿素、氨水和液氨3种。氨水和液氨具有强腐蚀性，运输与储存均有较大的安全隐患，因此尿素作为一种安全的还原剂得到了广泛的运用，但常规的加热器热解的方式能耗较高，为此本文提出一种利用高温烟气加热热一次风作为热源的方法，可为SCR尿素热解系统经济运行提供借鉴。

1

1.1工艺原理

SCR烟气脱硝中尿素热解反应是将质量分数为40%~50%尿素溶液喷入热解炉，在温度为350~650℃的热一次风下，尿素溶液蒸发析出尿素，生成NH3和CO2。总方程式为：

1.2尿素热解技术

SCR尿素热解的关键就是热源，目前常用的尿素热解用热源主要有电加热、燃油加热、烟气换热等。

1.2.1电加热热一次风

通过电加热器加热热一次风（300℃左右）作为尿素热解用热源是当前国内燃煤机组常用的方法（见图1所示），锅炉一次风自身压头较大，不需增设其他设备，系统整体比较简单。但是该技术能耗较高，1000MW机组电加热功率为1200kW左右，运行成本较大。

图1尿素热解电加热示意图

1.2.2燃油加热

燃油加热可以直接通过火炬燃烧燃油，并混合一定的冷风，使热烟气的温度达到600℃左右。本系统最为简单，但因为柴油价格高，因此加热成本比电加热还高，基本上不再采用。

1.2.3烟气换热

以锅炉的高温烟气对热一次风进行加热，是一种比较节能的加热方式，分内置式烟气换热和外置式烟气换热2种结构，见图2、图3所示。

图2尿素热解内置式烟气换热示意图

图3尿素热解外置式烟气换热示意图