火电厂脱硝系统中多采用液氨作为脱硝还原剂。液氨是一种有毒、易爆、易挥发扩散和腐蚀性强的危险化学品，生产场所储存的液氨量超过10t时，属于重大危险源。国家能源局《电力行业危险化学品安全风险集中治理实施方案》（国能发安全〔2022〕21号）明确要求：“到2022年底，全国公用燃煤电厂液氨一级、二级重大危险源尿素替代改造工程完成率达到100%”。
尿素(又称碳酰胺)水解制氨系统，是利用尿素溶液在一定温度和压力下，水解产生水、二氧化碳、氨气的产氨装置。由于尿素无生物毒性作用，无明显存储危险点，安全系数高，相比于传统液氨产氨，其水解制氨，氨气浓度低，对管道设备系统的设计压力要求低，设备成本投入少，是理想的脱硝还原剂。同时，尿素运输较液氨运输更为安全和方便，因此，尿素依靠安全稳定等特点在新建电厂及升级改造过程中被广泛使用。
目前，电力行业的尿素水解制氨反应器，多为普通水解尿素制氨系统，其采用的尿素水解反应器，由于设备结构和制氨工艺差异化，长期使用易出现反应器本体腐蚀、传热面结垢等问题，从而导致水解反应器传热效率低、热源蒸汽消耗量大、制氨能耗和成本高等问题，亟待解决。
针对上述问题，项目开展燃煤电厂脱硝用尿素催化水解高效制氨系统研发。项目创新开发防震预热升膜立式自循环尿素催化水解制氨新工艺和关键反应器，换热效率和供氨效率同步提高，并避免氨逃逸现象；研制尿素催化水解制氨撬块和高效分离器等配套装置，可通过调节催化剂添加量、蒸汽用量和尿素溶液流量以实现氨气的按需定产，从而降低系统压力、温度、能耗和设备腐蚀速率，经济效益显著。
项目具有自主知识产权，已获国家授权专利。项目产品获国家专利密集型产品备案认定。项目成果已被内蒙古京能盛乐热电有限公司、河南峰业环保科技有限公司、河北西柏坡发电有限责任公司、晋能保德煤电有限公司和西安西热锅炉环保工程有限公司等单位采用，应用效果良好。
1.王克文 2.李晓东 3.王 斌 4.郝艳丽 5.华攀龙 6.王文选 7.许德富 8.许 峰
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评价单位： |
中国民营科技促进会 |
报告编号： |
202401003080 |
评价日期： |
2024-05-18 |
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组织单位： |
中国民营科技促进会科技成果转化办公室 |
项目负责： |
雷智旺 |
成果管理： |
13681429210 |
1.提供的资料齐全，符合评价要求。
2.项目主要创新点及特点如下：
（1）开发防震预热升膜立式自循环尿素催化水解制氨新工艺和关键反应器，换热效率和供氨效率同步提高，并避免氨逃逸现象。
（2）研制尿素催化水解制氨撬块和高效分离器等配套装置，可通过调节催化剂添加量、蒸汽用量和尿素溶液流量以实现氨气的按需定产，从而降低系统压力、温度、能耗和设备腐蚀速率，经济效益显著。
3.项目具有自主知识产权，已获国家授权专利。项目产品获国家专利密集型产品备案认定。
4.项目成果已被内蒙古京能盛乐热电有限公司、河南峰业环保科技有限公司、河北西柏坡发电有限责任公司、晋能保德煤电有限公司和西安西热锅炉环保工程有限公司等单位采用，应用效果良好。
评价委员会认为：该项目升膜立式自循环尿素水解制氨工艺和反应器结构设计处于国内领先水平，同意通过科技成果评价。
| 姓名 |
工作单位 |
职称 |
从事专业 |
| 彭应登 |
国家城市环境污染控制工程技术研究中心 |
正高 | 大气环境 |
| 孙家跃 |
中国化工学会新材料委员会 |
正高 | 化学工程 |
| 翁 端 |
清华大学材料学院 |
正高 | 材料化学 |
| 李殿卿 |
北京化工大学 |
正高 | 催化材料 |
| 张文辉 |
神华集团 |
正高 | 煤电工程 |
| 宋银立 |
中国机电一体化技术应用协会 |
正高 | 机电一体化 |
| 周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |
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