尿素熱解爐是 SCR 煙氣脫硝工藝中制備氨氣（NH?）的核心裝置，通過高溫分解尿素溶液生成脫硝所需的還原劑。以下是其詳細介紹：
結構組成
主要由爐體、加熱器、換熱器、噴嘴、沉積器、排氣管等組成。熱解爐結構還包括旋流入口段、穩定段和出口部件，尿素溶液通過噴嘴霧化后與高溫熱風混合。

尿素熱解爐技術特點
優勢：熱解反應時間僅需 10 秒，響應速度快；無需壓力容器，安全性高；熱源選擇靈活。
挑戰：運行成本高，如 1000MW 機組電加熱功率達 1200kW；低溫下中間產物易結晶，導致管道或熱解爐堵塞；尿素熱解轉化率受溫度、溶液濃度、霧化效果等因素影響，氨氣產量可能不穩定。
應用領域
廣泛應用于需要氨氣的工業生產過程中，如燃煤電廠的脫硝系統、化工生產中的氨氣制備等。

尿素熱解爐作為 SCR（選擇性催化還原）脫硝系統中制備氨氣的核心設備，其應用場景主要集中在需要去除氮氧化物（NO?）的工業領域，尤其適用于對安全性、靈活性要求較高的場景。具體如下：
垃圾焚燒發電 / 危廢處理
應用需求：垃圾焚燒爐排放的煙氣中 NO?濃度高，且煙氣成分復雜（含腐蝕性物質），對脫硝系統的安全性和穩定性要求。
適配優勢：尿素熱解產物純凈（僅 NH?、CO?、H?O），不會引入雜質導致催化劑中毒；且尿素屬于惰性物質，與垃圾焚燒煙氣中的酸性成分（如 HCl、SO?）兼容性更好，減少設備腐蝕風險。
燃氣輪機及分布式能源系統
場景特點：燃氣輪機啟動快、負荷調節頻繁，對氨氣供應的響應速度要求高；且分布式能源站點（如樓宇、工業園區自備電站）通常空間有限，難以容納液氨儲罐等大型設備。
技術適配：尿素熱解爐體積小、啟停靈活，可快速跟隨燃氣輪機的負荷變化調整氨氣產量，同時避免液氨儲存的安全隱患，適合緊湊空間部署。
化工及環保工程：氨氣制備輔助
延伸應用：在部分化工生產中（如合成氨下游產品、精細化工中間體制造），若需小批量、間歇性制備氨氣，尿素熱解爐可作為輔助設備，替代傳統液氨鋼瓶，降低運輸和儲存成本。
環保工程：在煙氣治理工程（如 VOCs 協同脫硝、柴油機尾氣后處理）中，小型化尿素熱解裝置可提供穩定的氨氣源，滿足低濃度 NO?的去除需求。

尿素熱解爐的脫硝效率（本質是其生成氨氣的穩定性和轉化率，進而影響 SCR 反應器的脫硝效果）受多種因素綜合影響，主要可分為熱解反應條件、設備設計參數及系統運行控制三大類，具體如下：
熱解反應核心條件
反應溫度
溫度是影響尿素熱解的關鍵因素：尿素在 350-650℃時能分解為 NH?和 CO?（反應式：CO(NH2) 2+H2O→2NH3+CO2）；
若溫度低于 300℃，尿素易生成三聚氰酸、縮二脲等中間產物，不僅降低 NH?轉化率，還可能導致管道堵塞；
溫度過高（超過 650℃），部分 NH?會被氧化為 NO?（如4NH 3+5O2→4NO+6H2O），反而增加污染物排放，降低脫硝效率。
尿素溶液濃度與質量
濃度通常控制在 50% 左右：濃度過高，溶液黏度大，霧化效果差，熱解不完全；濃度過低，會增加水分蒸發所需熱量，浪費能源，且可能導致熱解爐內溫度波動；
溶液純度：若含有雜質（如氯離子、重金屬），會污染熱解產物，導致 SCR 催化劑中毒，間接降低脫硝效率。
高溫熱風與尿素的混合狀態
熱風溫度與流量：需與尿素溶液流量匹配，確保熱解爐內整體溫度穩定在佳區間（如 350-500℃）；若熱風不足，會導致局部溫度過低，引發結晶；
混合均勻性：尿素溶液經噴嘴霧化后，需與高溫熱風充分混合，避免局部溫度偏差。若混合不均，部分液滴未完全熱解，會降低 NH?產量。

尿素熱解爐的核心性能特點可概括為 “、安全、靈活但成本較高”。其快速響應和高安全性使其在對環保標準嚴格、安全要求高的場景（如城市周邊電廠、垃圾焚燒廠）中具有的優勢；而運行成本和維護需求則推動了技術改進（如低能耗噴嘴、智能溫控系統），以進一步優化其綜合性能。實際應用中，需結合具體工況（如機組規模、熱源條件、環保要求）評估其適用性。

尿素熱解爐是選擇性催化還原（SCR）脫硝系統中常用的氨氣制備設備，通過將尿素溶液在高溫下分解為氨氣（NH?）、二氧化碳（CO?）等，為脫硝反應提供還原劑。其性能特點主要體現在以下幾個方面：
的氨氣制備能力
高轉化率：在設計溫度（通常 300~600℃）和合理的停留時間下，尿素分解率可達 95% 以上，能充分將尿素溶液（濃度通常為 50%）轉化為 NH?、CO?和水蒸氣的混合氣體，滿足脫硝反應對還原劑的需求。
快速響應：爐內采用電加熱或煙氣加熱等方式，升溫速度快，能在較短時間內達到尿素分解所需的溫度條件，適應機組負荷波動時的脫硝需求變化。