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脱销尿素热解系统沉淀物分析及解决方案

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SCR脱硝还原剂采用尿素热解工艺。该锅炉烟气脱硝系统投运初期,尿素热解系统中出现大量沉积物,不仅降低了尿素利用率,还严重影响脱硝系统的安全稳定运行。本文对该锅炉尿素热解系统的沉积物进行采样分析,并提出多种预防或清除沉积物的方案。

一、沉积物成分分析

通过红外光谱、质谱以及热重分析可知,尿素在热解过程中会产生三聚氰酸、乙二肟、缩二脲、缩三脲等三聚化合物。按照GB/T 2443的方法测定样品中缩二脲的含量,采用间接硝酸银法测量三聚氰酸含量[7 ' 9],结果见表。由表3可见,热解炉和格

样品

缩二脲含量

三聚氰酸平均含量相对偏差

结晶栅样品前阀门样品热解炉样品

62· 45

96 · 2

84· 3

25· 2

72.5

尿素热解

二、解决措施

尿素热解过程中尿素的雾化效果、热解传输温度以及管道清洗状况等均会造成尿素热解系统沉积物的产生,沉积物主要成分为三聚合体。尿素热解沉积物具有良好的可溶性和热分解性,因此可通过以下改造有效预防热解系统产生沉积物。

1)增加用于尿素溶液的配制、计量及分配装置冲洗除盐水的压力和流量,以保证分配装置的彻底冲洗。

(21)该热解炉内温度约为300、650 ℃,热解炉长期在高温、热风状态下运行,多次出现保温损坏、外壳超温等现象,需将热解炉外壳温度由现在的105、120 ℃ 降至80、90 OC O另外,为准确测量和实时监控热解炉的温度变化,将热解炉测温点更换为耐高温的钢玉测点,并在热解炉底部增加壁温测点。同时,加厚热解炉的尿素喷枪及其软管和空气管道、流量计、顶部燃油管管道、燃油站等的外部保温材料,以提高喷氨格栅人口氨气温度,有效抑制热解炉管路的结晶现象。为避免尿素热解发生低温结晶,将热解炉尾部出口氨气温度由330 ℃提高至342 ℃,此措施可有效控制系统阀门、支管的结晶问题。

尿素热解

(3)该电厂 1号、4号锅炉脱硝尿素喷枪压缩空气中含有较多的水和杂质,造成尿素喷枪频繁堵塞。为此,将喷枪的碳钢压缩空气管改为不锈钢管,并加装高精度空气过滤器。另外,扩大尿素喷枪原始进气孔以增加喷嘴出口压力,扩容雾化喷嘴的气液混合室以提高尿素热解雾化效果。

(4)该脱硝热解炉尿素喷枪雾化风与脱硝声波吹灰器共用一路气源,当声波吹灰器工作时,气源压降较大,导致尿素喷枪雾化压力不稳定,且该气源含杂质较多。建议将尿素喷枪雾化风改为仪用风压缩空气,以有效保障雾化风的稳定性和清洁度。

 

 

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