[发明专利]一种火电厂制氨装置和方法

说明书

本申请属于污染物控制技术领域，尤其涉及一种火电厂制氨装置和方法。本申请提供了一种火电厂制氨装置和方法；火电厂制氨装置包括尿素给料泵、旁路气动阀、气动调节阀、Al₂O₃‑MnO₂催化水解装置、脲酶催化水解装置以及机械式压缩机；其中，在火电厂快速升负荷阶段，产生氮氧化物NO_x的量较大，对氨气的需求量较大，而脲酶催化水解装置水解尿素的水解速率能达到普通催化尿素水解速率的1000倍以上，从而可以满足快速升负荷阶段的氨气需求量，本申请提供的火电厂制氨装置解决了火电厂快速升负荷阶段出现的氮氧化物NO_x排放短期超标、能耗高以及容易腐蚀制氨装置的技术问题。

技术领域

本申请属于污染物控制技术领域，尤其涉及一种火电厂制氨装置和方法。

背景技术

在火电厂燃烧过程中产生的氮氧化物NO_x排放到大气中会造成大气污染，因此，火电厂会配置尿素制氨装置，利用尿素制氨装置产生的氨气将氮氧化物NO_x还原成二氧化氮和水，从而达到控制氮氧化物NO_x的排放，避免了造成大气污染的目的。

然而除了稳态运行工况外，火电机组还会处于短时间的、通常只有几十分钟的快速升负荷阶段运行，在快速升负荷阶段的运行工况，产生氮氧化物NO_x的量较大，而现有尿素热解制氨和水解制氨装置反应时间较慢，水解氨气的速率较慢，无法快速响应机组快速升负荷阶段的氨气需求，导致供氨延迟，使得氮氧化物NO_x的排放短期超标；同时，不管是尿素热解制氨，还是尿素水解制氨都需要蒸汽、烟气或其他加热形式为热解、水解制氨过程提供热量，还会由于水气含量高而导致制氨设备管道容易腐蚀；并且，某些酸性催化剂催化水解制氨过程中容易造成制氨装置被腐蚀，降低设备的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种火电厂制氨装置和方法，可以在快速升负荷阶段，快速响应火电机组的氨气需求，且降低了能耗和不腐蚀制氨装置，从而解决了现有技术中在火电机组快速升负荷阶段的运行工况时，由于供氨延迟，导致的氮氧化物NO_x排放短期超标，同时水解制氨高能耗、容易腐蚀制氨装置的技术问题。

本申请第一方面提供了一种火电厂制氨装置，所述火电厂制氨装置包括尿素给料泵、旁路气动阀、气动调节阀、Al₂O₃-MnO₂催化水解装置、脲酶催化水解装置以及机械式压缩机；

所述尿素给料泵的第一出口与所述气动调节阀的入口连接；

所述气动调节阀的出口与所述脲酶催化水解装置的入口连接；

所述脲酶催化水解装置的出口与所述Al₂O₃-MnO₂催化水解装置的入口连接

所述尿素给料泵的第二出口与所述旁路气动阀的入口连接；

所述旁路气动阀的出口与所述Al₂O₃-MnO₂催化水解装置的入口连接；

所述Al₂O₃-MnO₂催化水解装置的出口与所述机械式压缩机的入口连接。

优选的，所述Al₂O₃-MnO₂催化水解装置包括换热室、Al₂O₃-MnO₂催化剂管束、除雾器、蒸发室以及排污口。

优选的，所述火电厂制氨装置还包括尿素溶液储罐；

所述尿素溶液储罐的出口与所述尿素给料泵的入口连接。