尿素水解制氨在电厂中的应用

袁琨

摘   要：电厂生产运营的过程中，对电厂中的烟气脱硝工艺极为重视，尤其是在科学技术飞速发展中，针对电厂烟气脱硝工艺也在不断研发。氨气是烟气脱硝的主要还原剂，而氨气的获取主要通过氨水、液氨、尿素等集中原材料中获取，如果是利用氨水和液氨进行烟气脱硝的话，其中所涉及到氨气设备建造、运输、存储等多个环节，成本较高，而且液氨还是易燃易爆有毒的危险品，会存留较大的安全隐患。而采用尿素水解制氨工艺，则可以有效规避这些风险，主要应用尿素作为原材料，本文主要对尿素水解制氨在电厂中的应用进行分析。

关键词：尿素水解制氨  电厂  应用

中图分类号：TM611                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）02（a）-0086-02

近些年来，尿素水解制氨工艺在电厂中得到普遍的应用，该工艺主要是尿素为主要原料，并通过加入一些催化剂以及配备相关的器械设备等，通过反应制取氨气，相对来说，氨气要比氨水以及液氨的安全性更高，在应用的过程中能够保证其应用的安全性、可靠性，进而将期工艺价值最大程度的发挥出来，不断提高电厂的生产效率。

1  尿素水解制氨工艺分析

尿素水解制氨的工艺原理：在一定温度环境下，尿素水溶液会发生水解反应，进而产生氨气。尿素水解制氨工艺主要由尿素颗粒储存和溶解输送系统以及尿素水解系统等组成，该工艺被广泛应用到电厂中，对提升电厂的生产效率以及降低电厂的生产污染等有着极大的作用。使用运输车辆将尿素运输至尿素溶液制备区之后，将其存储在尿素储仓间备用。在配制尿素溶液的过程中将溶液放入溶解罐中，并通过加热系统加热到一定的温度，同时可以通过运用循环搅拌的方式，促使材料溶解更加充分。尿素溶液溶解完毕后需要将其运输至尿素溶液储罐中，并通过加热盘管，将尿素的溶液温度控制在50℃～70℃，避免温度过低而导致尿素结晶的现象发生。尿素水解制氨工艺中的尿素催化水解系统主要是通过压力以及温度的控制，并在催化剂的作用下促使尿素溶液发生水解，在此过程中会产生二氧化碳、水蒸气混合气、氨气等，具有一定的脱销效果，将其应用到电厂中对提高电厂的运行效率以及促进电厂脱销有着不可忽视的作用。

2  尿素水解制氨在电厂中的应用分析

2.1 尿素供应系统应用及优化

尿素水解制氨在电厂中的应用，可促使电厂生产有着很好的脱销效果。通常在应用的过程中，尿素供应主要采取间断供应、人工拆袋的方式，在实际中，如果尿素溶液储存罐液体液位较高的情况下会停止供应，相反，在液位较低的情况下进行拆袋供应。而在实际应用分析中发现，在人工拆袋供应方式下，可能会出现将其他杂物、袋绳掉入到斗提机内，很容易造成管道堵塞的现象，进而影响到尿素水解制氨工艺的应用效果，更不利于电厂机械的正常生产运营。为了避免这类问题的发生，应对尿素供应系统的应用进行不断的优化，结合实际遇到的问题可以在尿素溶液混合泵前加入滤网，有效滤除杂质。滤网的使用应对其进行定期的维护清理，避免杂质堆积过多的现象，同时应密切关注滤网的使用情况，如果出现滤网损坏的情况，应及时采取更换措施，保证尿素溶液供应系统的稳定运行，避免杂质的混入而出现管道堵塞的情况。此外，斗提机作为尿素供应系统的重要组成部分，也应重视斗提机的使用，为了避免斗提机出现故障或维修而影响到尿素正常供应，可以在尿素溶解罐的上部设置一个人工加注口，一旦斗提机出现故障或维修，可以通过人工加注的方式，保证电厂机组的正常运行。

2.2 管道气体置换

通过以上的分析了解到尿素水解制氨工艺的优势，在尿素水解制氨工艺在电厂中实际应用的过程中，应掌握具体的情况，保证应用的安全性、可靠性，避免影响到管道运行的安全性。众所周知，氨气在达到一定浓度的情况下，会产生爆炸的情况，这个浓度也是氨气的爆炸极限，通常在15.7%～27.4%。为了避免氨气浓度过大而出现爆炸的情况，应做好管道内气体的置换，尤其是在电厂机组初次投运脱销供氨系统的情况下，需要先对喷氨管道进行惰性气体（氨气）置换，避免管道中氨气浓度达到爆炸极限而带来一定的危险。另外，应加强对供氨管路以及箱罐等进行相关的检修，而且，在检修过程中为了避免氨气浓度达到爆炸极限，必须进行惰性气体的置换。如果是在机组运行出现紧急关机的情况下，相关工作人员应采用手动的方式吹扫氨气管道，避免氨气在管路中凝结而出现堵塞管道的情况。总之，在尿素水解制氨工艺应用的过程中，应结合电厂的实际情况，保证工艺应用的安全性、可靠性，做好每个应用环节的安全保障。

2.3 排污处理

尿素水解制氨在电厂中的应用对提升电厂的生产效率以及节约能源降低对环境的污染有着极大的作用。而在大量实践调查中发现，在尿素水解制氨工艺应用的过程中，如果尿素、催化剂中含有杂质的情况下，在经过反应之后会产生一些杂质以及相关的污染物，会对电厂机组的正常运行带来一定的影响。因此，在该工艺应用的过程中，应定期做好清理工作，如，对反应器中的沉积物、固体、污染物等杂质进行清理，保证反应器的清洁性，避免影响到该工艺的应用效果。尿素水解制氨工艺在电厂中应用，需相关部门结合实际的应用情况做好排污处理规划。通常反应器的排污每周进行一次，每次的排污时间大概在2～3min，将反应器底部的杂质彻底清除干净后再投入使用;针对反应器的表面排污处理，可每三周进行一次，每次清理的时间大概为2～3min，将反应器表面的杂质清洁干净。当然，在具体排污处理的过程中，还需要结合尿素水解制氨工艺的实际应用情况而定，针对尿素以及催化剂杂质含量较高的情况，应增加或缩短每次排污处理的周期，避免影响到尿素水解制氨工艺的应用效果。

2.4 反应器应用维护

尿素水解制氨工艺在电厂中的应用需配备相关的仪器设备，而反应器则是仪器设备的重要组成部分，为了避免因长期使用而存在故障隐患的情况，应定期做好反应器的应用维护工作。笔者结合自身多年的工作经验，针对反应器应用过程中主要提出用碱煮的方式进行维护，具体维护如下：（1）在维护之前应先将反应器内的溶液排净，然后再向反应器内添加除盐水，添加液位高度应达到高液位，再对其进行冲洗加热处理，除盐水煮洗完成之后再将反应器内的除盐水排净，为下一个维护环节做准备;（2）利用催化剂罐加入水溶碱并开启搅拌器，促使溶质在最短的时间内溶解，在该环节水溶堿物质的选取可根据实际情况选取，主要采用脱盐水溶解纯碱Na2CO3250kg、磷酸三钠15kg至催化剂罐液位1500mm。（3）在维护的过程中，可利用催化剂泵将已经溶解好的碱液体打入到反应器中，并补除盐水至高液位，利用蒸汽加热的方式，将反应器内的水溶液提升至0.1MPa，将温度加热到120℃，维持煮洗24h，并要求在碱洗的过程中不要排气，每间隔4h对其进行排污一次，排污时间设定在2～3min，保持液位。（4）除盐水再次清洗：碱洗结束后先从各个导淋排放口排放碱液直至完全排空，再充入除盐水冲洗一遍。

3  结语

综上所述，在电厂发展的过程中，电厂的生产工艺也在不断改进和创新，尤其是一些新工艺的应用，对提升电厂的运行效率、节约能源以及减少对环境的污染等有着不可忽视的作用。正如本文所提到的尿素水解制氨工艺在电厂中的应用，具有较好的脱销效果，在本文的分析中，主要针对尿素水解制氨工艺进行简要分析，并在此基础上提出尿素水解制氨工艺在电厂中的应用措施，希望能够为相关部门以及人员提供一定的帮助。

参考文献

[1] 赵瑞敏.尿素热解制氨工艺问题分析及策略[J].山东工业技术，2018（24）：29，31.

[2] 吴慧敏，王石泉，宋功武，等.富含尿素废水电化学处理的研究[J].广东化工，2018，45（18）：3-4.

[3] 封琦君.脱硝SCR液氨站改尿素制氨技术探讨[J].化工管理，2018（32）：181-182.