随着全球经济的高速发展，煤的开发利用已经给环境带来了严重污染，特别是燃煤电厂锅炉排放大量的硫氧化物和氮氧化物更进一步加剧了环境恶化。我国是以煤炭发电为主的发展中国家，随着发电行业的快速发展，煤炭发电厂NOx的排放迅速增加。2011年9月21日，《火力发电厂大气污染物排放标准》正式公布。对NOx污染物排放标准提出了更严格的要求。因此，近年来，国内火力发电厂增加了脱硝工程，至今为止脱销还原剂采用了传统的液氨制备，现在也有取代更安全的尿素制备的倾向。

目前控制氮氧化物排放的主流技术主要是选择性催化还原法(SCR)，SCR的主要反应原理是利用还原剂氨在适当的温度下与烟中的NOX反生化学反应，去除烟中的氮氧化物。目前，SCR脱硝系统的还原剂有液氨、氨水和尿素3种。其中最常用的是液氨和尿素。

由于液氨是危险化学品越来越严格的监督管理，从运输、储藏、使用有很多严格的限制，而且各地不时发生的液氨泄漏和交通事故也使用户敬而远之，在人口密集、饮用水源附近的大城市和地区，越来越多的发电站脱硝系统

作为无危制氨原料，尿素具有与液氨相同的脱硝性能，完全无危险和法规限制，运输、贮藏和使用方便。本文从还原剂的特性、技术、经济、安全等方面分析和比较液氨和尿素作为SCR脱硝系统还原剂。

1、还原剂是液氨和尿素的基本特性

与SCR技术相比，还原剂(NH3、尿素)在催化剂的作用下，不是被O2氧化，而是被称为选择性。

主要反应如下:

NO+NO2++2NH3→2N2+3H2

(2)氨气和空气形成爆炸性混合物，浓度为16%~----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------明火-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

(3)氨是有毒物质，是GB12268--90规定的危险品，急性、慢性中毒，严重时死亡。如果存储量超过40t，则属于重大危险源，纳入国家安全监测机构的重点监测范围。

(4)液氨的运输和贮藏有严格的标准规定，液氨的运输费用很高。液氨储罐与周围道路、现场、建筑等防火间隔不得小于15m。

1.2尿素的特性

尿素是白色或浅黄色的晶体，易溶于水，在高温(3350~650℃)下完全分解为NH3。尿素在运输、贮藏中不需要安全和危险性的考虑，从本世纪初开始，尿素应用于SCR系统，引领SCR领域的潮流。

2技术比较

2.1选择尿素作为SCR系统的还原剂，目前国内主要采用尿素热解方法制作NH3。很少采用尿素水解法。尿素热解法是美国燃料技术公司特有的制氨方法。

工艺流程为袋装尿素储存在干尿素储存间，由斗式提升机输送至溶液罐，用去离子水将干尿素溶解在50~60%质量浓度的尿素溶液中，通过尿素溶液给料泵输送至尿素溶液罐；尿素溶液通过循环/输送装置、计量和分配装置、雾化喷嘴等进入隔热分解室，从锅炉空气预热器中抽取的一次风进入电加热装置加热后进入热解室。雾化后的尿素液滴隔热分解室内分解，生成SCR脱硝系统所需的还原剂NH3，分解产品通过氨喷射系统(AIG)进入烟雾脱硝系统。

还原剂采用尿素热解法制氨系统。干尿素储藏室、斗式提升机、尿素溶解罐、尿素溶解泵、尿素溶解罐、循环/传输装置、计量和分配装置、背压控制阀、绝热分解室(包括喷射器)、电加热装置和控制装置等。

2.2选择液氨作为还原剂时，其工艺流程包括液氨储存和供给系统、液氨排出压缩机、液氨储存槽、液氨蒸发槽、氨缓冲槽、氨稀释槽、废水泵、废水池等。液氨的供应由液氨槽车运输，利用液氨排出压缩机将液氨从槽车输入液氨槽，槽输出的液氨在液氨蒸发槽内蒸发为氨，通过氨缓冲槽输送脱硝系统。氨系统紧急排出的氨排出到氨稀释槽中，通过水的吸收排出到废水池中，用废水泵送到废水处理厂进行处理。

还原剂采用液氨法制氨系统，包括脱硝剂的贮藏、制备、供统包括液氨排出压缩机、氨罐、液氨蒸发罐、氨缓冲罐、氨吸收罐、废水泵、废水池等。该系统提供氨气脱硝反应。

3经济对比

在前期投资中，液氨系统投资低于尿素系统，但从占地面积来看，由于液氨属于危险品，液氨储罐需要额外的占地面积，尿素系统只需0m2，液氨系统需要3000m2

由于液氨属于危险化学品，在建设项目安全许可工作的各个审查阶段，要分别通过十数个审查报告，这些阶段耗时费力，将对工期造成重大影响。尿素热解体系在审查、占地面积、工期等各方面都有明显的优势，成为脱硝还原剂的优先事项。

4安全方面

液氨、无色气体、刺激性恶臭、有毒物质、腐蚀性，为GB12268-90规定的危险品，危险编号23003。根据中国《危险化学品名表》(GB12268-90)和《重大危险源识别》(GB18218-2000)的相关规定，液氨、氨水构成危险品，液氨在储藏场所超过10吨时构成重大危险源。氨储存和制备系统应遵循相应的安全规范。

与液氨相比，尿素是一种无毒、无害的化学品，是农业常用的肥料，没有爆炸的可能性，完全没有危险性。尿素在运输、贮藏中不需要考虑安全和危险性，也不需要紧急程序来确保安全。此外，中国是世界上最大的尿素生产国，可以在附近购买。

结语

根据上述分析，液氨和尿素的制备技术是成熟的技术，尿素热解法技术系统初期投资高，设备复杂，运行费用高，占地面积小，审查时间短，工期短，运输、储藏安全性高，电厂脱硝系统长期安全运行