尿素制备车间运行维护手册

文件编号：宁夏国华宁东发电厂二期扩建工程2×660MW超超临界燃煤机组烟气脱硝工程尿素热解制氨系统安装、运行维护手册北京巴布科克·威尔科克斯有限公司北京洛卡环保技术有限公司2016年4月尿素热解制氨系统运行维护手册2目录第一章概况...............................................................41.1系统简述.......................................................41.2工程简介.......................................................41.3气象条件.......................................................41.4烟气参数.......................................................51.5除盐水水质.....................................................71.6对尿素原料的要求...............................................81.7辅助蒸汽设计参数................................................9第二章尿素热解系统.......................................................92.1尿素热解制氨工艺的基本原理......................................92.2尿素热解制氨系统的主要设备.....................................102.3尿素溶液制备系统简述.........................................102.4热解系统工艺参数和性能保证...................................10第三章计量分配装置......................................................123.1设备概述.....................................................123.2设备运输、卸货指导...........................................123.3到货检查......................................................133.4安装及就位要求................................................133.5运行.........................................................143.6维护............................................................14第四章热解室............................................................254.1尿素溶液喷枪..................................................254.2控制系统及调试.................................................25第五章系统启动、停止及运行..............................................265.1热解系统的运行...............................................265.2控制系统的操作方法（详见控制逻辑说明）........................305.3运行参数控制..................................................33第六章尿素热解项目可能出现的问题及处理措施...............................33尿素热解制氨系统运行维护手册36.1事故处理的原则..............................................336.2紧急停止热解炉..............................................346.3紧急停止计量分配装置.......................................346.4典型事故的预防及处理.......................................34尿素热解制氨系统运行维护手册4第一章概况1.1系统简述此手册只适用宁夏国华宁东发电厂二期扩建工程2x660MW超超临界燃煤机组烟气烟气脱硝工程尿素热解制氨系统。1.2工程简介本工程采用尿素热解法制备脱硝还原剂，2台锅炉的脱硝装置公用一个尿素储存区域，并按照脱硝效率不低于85%进行公用区的设计。尿素热解制氨工艺应满足：还原剂的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。1.3气象条件盐池气象站基本气象要素年值统计表项目单位数值发生日期累年年平均气压hPa866.0累年年平均气温℃8.3最大日温差℃30.41957.3.28累年最热月平均气温℃22.8累年最冷月平均气温℃-8.1累年极端最高气温℃38.11966.6.21累年极端最低气温℃-29.61954.12.12累年平均水汽压hPa6.5累年平均相对湿度%50%累年年平均降水量mm273.5累年最大一日降水量mm121.21999.7.13累年年平均蒸发量mm2041.8累年平均风速m/s2.6累年最大风速m/s241962.2.21累年最大积雪深度cm122001.4.9累年最大冻土深度cm1281968.02累年平均雷暴日数d18.8累年平均沙尘暴日数d20.7累年平均大风日数d12.3年最多冻融循环次数times932004年尿素热解制氨系统运行维护手册51.4烟气参数脱硝系统入口烟气参数（设计煤种）项目单位数据（湿基）BMCR工况下省煤器出口烟气成分（过量空气系数为1.15）CO2Vol%15.24O2Vol%2.5N2Vol%72.6SO2Vol%0.0932H2OVol%9.57锅炉不同负荷时的省煤器出口烟气量和温度项目BMCRTHA75%THA50%THA30%BMCR省煤器出口湿烟气量（设计煤种）m3/h52980004979000393500029130002125000省煤器出口烟气温度（设计煤种）℃366360340321297锅炉BMCR工况脱硝系统入口烟气中污染物成分（标准状态，湿基，实际含氧量）项目单位数据烟尘浓度g/Nm330.37NOx(以NO2计)mg/Nm3220Cl(HCl)mg/Nm3N/AF(HF)mg/Nm3N/ASO2mg/Nm32662SO3mg/Nm333.28尿素热解制氨系统运行维护手册6脱硝系统入口烟气参数（校核煤种1）项目单位数据（湿基）BMCR工况省煤器出口烟气成分（过量空气系数为1.18）CO2Vol%14.71O2Vol%2.94N2Vol%72.84SO2Vol%0.0941H2OVol%9.42锅炉不同负荷时的省煤器出口烟气量和温度项目BMCRTHA75%THA50%THA30%BMCR省煤器出口湿烟气量（设计煤种）m3/h53900005069000399200029390002140000省煤器出口烟气温度（设计煤种）℃367361340319296锅炉BMCR工况脱硝系统入口烟气中污染物成分（标准状态，湿基，实际含氧量）项目单位数据烟尘浓度g/Nm328.68NOx(以NO2计)mg/Nm3Cl(HCl)mg/Nm3N/AF(HF)mg/Nm3N/ASO2mg/Nm32687SO3mg/Nm333.59尿素热解制氨系统运行维护手册7脱硝系统入口烟气参数（校核煤种2）项目单位数据（湿基）BMCR工况省煤器出口烟气成分（过量空气系数为1.15）CO2Vol%15.15O2Vol%2.5N2Vol%72.53SO2Vol%0.0928H2OVol%9.73锅炉不同负荷时的省煤器出口烟气量和温度项目BMCRTHA75%THA50%THA30%BMCR省煤器出口湿烟气量（设计煤种）m3/h53140004994000394000029070002119000省煤器出口烟气温度（设计煤种）℃367361340319295锅炉BMCR工况脱硝系统入口烟气中污染物成分（标准状态，湿基，实际含氧量）项目单位数据烟尘浓度g/Nm341.58NOx(以NO2计)mg/Nm3Cl(HCl)mg/Nm3N/AF(HF)mg/Nm3N/ASO2mg/Nm32650SO3mg/Nm333.131.5除盐水水质尿素颗粒溶解采用除盐水，水质尽量满足如下指标：总硬度（以CaCO3表示）150µg/g导电性250μs/cm尿素热解制氨系统运行维护手册8SiO215µg/g金属物(铁，锌，铅，锰，铬，镍，铜)总量1µg/g钠5µg/g正磷酸盐、砷、汞1µg/g固体悬浮物10NTU硫酸盐10µg/gpH值约7~91.6对尿素原料的要求尿素品质符合GB2440-2001中工业或农用等级的合格尿素。（GB2440-2001）中的技术指标要求如下表：项目工业用农业用优等品一等品合格品优等品一等品合格品外观白色白色或浅色颗料状总氮(N)含量(以干基计)≥46.346.346.346.446.246.0缩二脲≤0.50.91.00.91.01.5水分(H2O)≤0.30.50.70.50.51.0铁(Fe计)≤0.00050.00050.0010———碱度(以NH3计)≤0.010.020.03———硫酸盐含量(以SO4¯2计)≤0.0050.0100.020———水不溶物≤0.0050.0100.040亚甲基二脲(以HCHO计)≤———0.60.60.6粒度d0.85mm~2.80mm≥粒度d1.18mm~3.35mm≥粒度d2.00mm~4.75mm≥尿素热解制氨系统运行维护手册9粒度d4.00mm~8.00mm≥909090939090注：1、若尿素生产工艺中不加甲醛，可不做亚甲基二脲含量的测定。2、指标中料度项只需符合四档中任一档即可，包装标识中应标明。1.7辅助蒸汽设计参数辅助蒸汽参数为：0.6～1.3MPa（g），温度为300℃～390℃。雾化空气品质要求：尿素溶液雾化采用仪用空气，若采用杂用空气，其品质需达到以下要求：含油：1ppm；杂质粒径：0.4mm（40目滤网）；压力露点：-40℃；压缩空气的压力要求为压力0.6~0.8MPa。第二章尿素热解系统2.1尿素热解制氨工艺的基本原理尿素经溶解成50%的尿素溶液，尿素在温度高于150℃时不稳定，高温下可发生分解生成NH3和HNCO，HNCO与水反应生成NH3和CO2，得到脱硝所用的还原剂氨。主要的反应如下：CO(NH2)2NH3+HNCO尿素氨+异氰酸HNCO+H2ONH3+CO2异氰酸+水氨+二氧化碳该过程产生的反应剂（氨）在SCR脱硝反应后，生成氮气和水。主要反应描述如下：尿素热解制氨系统运行维护手册104NO+4NH3+O24N2+6H2ONO+NO2+2NH32N2+3H2O(主要反应)4NO+4HNCO+O24N2+4CO2+2H2O(可能反应)2.2尿素热解制氨系统的主要设备典型的尿素热解工艺由尿素溶液储存与制备系统、尿素输送与循环系统、尿素溶液计量与分配装置以及尿素溶液热解室等系统组成。2.2.1尿素热解制氨系统设备构成尿素热解法制氨系统包括尿素储存、斗提机、尿素溶解罐、尿素溶液混合泵、尿素溶液储罐、输送泵