尿素熱解爐工藝流程
尿素顆粒先溶解為 50% 濃度的溶液，經供液泵輸送至熱解爐，在 350-650℃高溫下，尿素分解為 NH?和 CO?，分解產物經稀釋風混合后進入 SCR 反應器參與脫硝反應。
熱源類型
可采用電加熱、煙氣換熱或燃油加熱等方式，其中電加熱應用較為常見，但電能消耗大，煙氣換熱則較為節能，燃油加熱因成本高已較少使用。

尿素熱解爐系統的組成
系統概述。尿素熱解系統包括計量分配模塊、電加熱器、絕熱分解室、尿素溶液噴射器等。尿素溶液經由計量與分配裝置、尿素溶液噴射器等進入絕熱分解室，與電加熱器出口的高溫稀釋空氣（500～600℃）混合并分解，生成NH3、H2O和CO2，分解后的混合均勻產物送往an噴射系統。熱解爐后的an氣輸送管道將保溫，尿素噴射系統前的溫度不低于300℃。


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?？臻g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?？刂圃?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。

影響尿素熱解爐脫硝效率的核心邏輯是：通過控制反應條件（溫度、濃度、混合）、優化設備設計（霧化、流場）、穩定運行參數（負荷、稀釋風），確保尿素轉化為 NH?，且 NH?供應量與 SCR 反應器的 NO?處理需求匹配。實際運行中，需通過自動化控制系統（如 PID 調節）實時監控溫度、流量等參數，減少人為操作誤差，從而保障脫硝效率穩定。

尿素熱解爐性能特點
良好的安全性與環保性
防爆設計：尿素分解過程中不產生易燃易爆氣體，且爐體采用耐高溫、耐腐蝕材料（如不銹鋼）制造，并設置過溫保護、壓力監測等安全裝置，降低運行風險。
低污染物排放：相比液氨制備氨氣的方式，尿素熱解無氨泄漏風險，且分解產物僅為 NH?、CO?和水蒸氣，無二次污染，符合環保要求，尤其適用于人口密集區或對安全要求較高的場所。