目前控制氮氧化物排放的主流技術主要是選擇性催化還原法（SCR），SCR主要的反應原理是利用還原劑氨在適當溫度下和煙氣中的NOX反生化學反應，以去除煙氣中的氮氧化物。目前，SCR脫硝系統的還原劑有三種：液氨、氨水和尿素。其中最常用的是液氨和尿素。
由於液氨是危險化學品受到越來越嚴格的監管，從運輸、儲存、到使用，有許多嚴格的限制，而且各地不時發生的液氨泄漏和交通事故也讓用戶對它敬而遠之，在人口密集、和靠近飲用水源的大城市和地區，越來越多的電廠脫硝系統開始傾向於選用安全的尿素作為還原劑。
作為無危險的制氨原料，尿素具有與液氨相同的脫硝性能，完全沒有危險和法規限制，可以方便的被運輸、儲存和使用。本文將從還原劑的特性、技術、經濟、安全等方面對液氨和尿素作為SCR脫硝系統還原劑進行分析和對比。
1、還原劑為液氨和尿素的基本特性
比較SCR 技術是還原劑（NH3、尿素）在催化劑作用下，選擇性地與NOx 反應生成N2和H2O，而不是被O2所氧化，故稱為“選擇性”。
主要反應如下：
NO + NO2 + 2NH3→2N2 + 3H2O
4NO + 4NH3 + O2→4N2 + 6H2O
1.1 液氨的基本特性
（1）氨為無色氣體，有刺激性惡臭味。
（2）氨氣與空氣會形成爆炸性混合物，在濃度為16% ～ 25%時，明火會產生爆炸。
（3）氨是有毒物質，為GB12268 － 90 規定的危險品，會導致人急、慢性中毒，嚴重時可致人死亡。儲存量超過40 t，則屬於重大危險源，被納入國家安全監察機構重點監控範圍。
（4）液氨的運輸與儲存有嚴格的標準規定，這使得液氨的運輸費用很高。液氨儲罐與周圍的道路、廠房、建築等的防火間距不允許少於15 m。
1.2 尿素的特性
尿素是白色或淺黃色的結晶體，易溶於水，在高溫（350 ～ 650 ℃）下可完全分解為NH3。因尿素在運輸、儲存中無需安全及危險性的考慮，從本世紀初開始，尿素越來越多的應用於SCR 系統，並逐漸引領SCR 領域的潮流。
2技術方面對比
2.1 選用尿素作為SCR系統的還原劑，目前國內主要采用尿素熱解的方法來制取NH3。很少采用尿素水解法。尿素熱解法為美國燃料技術公司特有的制氨方法。
工藝流程為袋裝尿素儲存於幹尿素儲藏間，由鬥式提升機輸送到溶解罐裏，用去離子水將幹尿素溶解成50~60%質量濃度的尿素溶液，通過尿素溶液給料泵輸送到尿素溶液儲罐；尿素溶液經由循環/傳輸裝置、計量與分配裝置、霧化噴嘴等進入絕熱分解室，從鍋爐空氣預熱器抽取的壹次風進入電加熱裝置加熱後進入熱解室。霧化後的尿素液滴在絕熱分解室內分解，生成SCR脫硝系統所需的還原劑NH3，分解產物經由氨噴射系統（AIG）進入煙氣脫硝系統。
還原劑采用尿素熱解法制氨系統包括：幹尿素儲藏間、鬥式提升機、尿素溶解罐、尿素溶液給料泵、尿素溶液儲罐、循環/傳輸裝置、計量和分配裝置、背壓控制閥、絕熱分解室（內含噴射器）、電加熱裝置及控制裝置等。
2.2 選用液氨作為還原劑時，其工藝流程為液氨儲存和供應系統包括液氨卸料壓縮機、液氨儲槽、液氨蒸發槽、氨氣緩沖槽及氨氣稀釋槽、廢水泵、廢水池等。液氨的供應由液氨槽車運送，利用液氨卸料壓縮機將液氨由槽車輸入液氨儲槽內，儲槽輸出的液氨在液氨蒸發槽內蒸發為氨氣，經氨氣緩沖槽送達脫硝系統。氨氣系統緊急排放的氨氣則排入氨氣稀釋槽中，經水的吸收排入廢水池，再經由廢水泵送至廢水處理廠處理。
還原劑采用液氨法制氨系統包括：脫硝劑儲存、制備、供應系統包括液氨卸料壓縮機、儲氨罐、液氨蒸發罐、氨氣緩沖罐、氨氣吸收罐、廢水泵、廢水池等。此套系統提供氨氣供脫硝反應使用。
3 經濟性比較
在前期投資中，液氨系統較尿素系統投資較低，但從占地面積看，由於液氨屬於危化品，液氨儲罐需要額外的占地，尿素系統只需300m2，而液氨系統需要3000m2；尿素系統的年運行費用遠高於液氨系統，系統維護簡單。
由於液氨屬於危險化學品，在建設項目安全許可工作的各個審查階段，要分別通過十數個審查報告，這些階段耗時費力，將對工期造成重大影響。尿素熱解系統在審批、占地、工期等各方面均具有明顯的優勢，正成為脫硝還原劑的首選。
4 安全方面
液氨，無色氣體，有刺激性惡臭味，是有毒物質，具有腐蝕性，為GB12268-90規定之危險品，危險物編號23003。根據我國《危險化學物品名表》（GB12268-90）和《重大危險源辨識》（GB18218-2000）的有關規定，液氨、氨水構成危險貨物，液氨在儲存場所超過10噸時構成重大危險源。氨儲存和制備系統應遵循相應的安全規範。
與液氨相比，尿素是無毒、無害的化學品，是農業常用的肥料，無爆炸可能性，完全沒有危險性。尿素在運輸、儲存中無需安全及危險性的考量，更不須任何的緊急程序來確保安全。並且中國是全球最大的尿素生產國，可以方便的就近采購。
結語
根據上述分析，液氨和尿素的制備工藝都是很成熟的技術，采用尿素熱解法工藝系統初期投資偏高，設備較復雜，運行費用較高、占地面積小，審批耗時短，工期短，運輸、儲存中安全性高，能夠確保電廠脫硝系統長期安全運行，在越來越重視安全問題的背景下，正在成為脫硝還原劑的首選。
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