尿素?zé)峤鉅t工藝流程
尿素顆粒先溶解為 50% 濃度的溶液,經(jīng)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(chǎn)物經(jīng)稀釋風(fēng)混合后進入 SCR 反應(yīng)器參與脫硝反應(yīng)。
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(yīng)用較為常見,但電能消耗大,煙氣換熱則較為節(jié)能,燃油加熱因成本高已較少使用。
尿素?zé)峤鉅t技術(shù)特點
優(yōu)勢:熱解反應(yīng)時間僅需 10 秒,響應(yīng)速度快;無需壓力容器,安全性高;熱源選擇靈活。
挑戰(zhàn):運行成本高,如 1000MW 機組電加熱功率達 1200kW;低溫下中間產(chǎn)物易結(jié)晶,導(dǎo)致管道或熱解爐堵塞;尿素?zé)峤廪D(zhuǎn)化率受溫度、溶液濃度、霧化效果等因素影響,氨氣產(chǎn)量可能不穩(wěn)定。
應(yīng)用領(lǐng)域
廣泛應(yīng)用于需要氨氣的工業(yè)生產(chǎn)過程中,如燃煤電廠的脫硝系統(tǒng)、化工生產(chǎn)中的氨氣制備等。
尿素?zé)峤鉅t的核心特點可概括為 “、安全、靈活,但成本較高且需精細控制”。其優(yōu)勢使其在安全性要求高、負荷波動大的場景(如城市垃圾電站、中小型燃煤鍋爐)中應(yīng)用廣泛;而局限性則推動了技術(shù)改進(如優(yōu)化噴嘴設(shè)計、開發(fā)低能耗熱源),以提升其經(jīng)濟性和穩(wěn)定性。
尿素?zé)峤鉅t的脫硝效率(本質(zhì)是其生成氨氣的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)化率,進而影響 SCR 反應(yīng)器的脫硝效果)受多種因素綜合影響,主要可分為熱解反應(yīng)條件、設(shè)備設(shè)計參數(shù)及系統(tǒng)運行控制三大類,具體如下:
熱解反應(yīng)核心條件
反應(yīng)溫度
溫度是影響尿素?zé)峤獾年P(guān)鍵因素:尿素在 350-650℃時能分解為 NH?和 CO?(反應(yīng)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(chǎn)物,不僅降低 NH?轉(zhuǎn)化率,還可能導(dǎo)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(zhì)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(fā)所需熱量,浪費能源,且可能導(dǎo)致熱解爐內(nèi)溫度波動;
溶液純度:若含有雜質(zhì)(如氯離子、重金屬),會污染熱解產(chǎn)物,導(dǎo)致 SCR 催化劑中毒,間接降低脫硝效率。
高溫?zé)犸L(fēng)與尿素的混合狀態(tài)
熱風(fēng)溫度與流量:需與尿素溶液流量匹配,確保熱解爐內(nèi)整體溫度穩(wěn)定在佳區(qū)間(如 350-500℃);若熱風(fēng)不足,會導(dǎo)致局部溫度過低,引發(fā)結(jié)晶;
混合均勻性:尿素溶液經(jīng)噴嘴霧化后,需與高溫?zé)犸L(fēng)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(chǎn)量。
影響尿素?zé)峤鉅t脫硝效率的核心邏輯是:通過控制反應(yīng)條件(溫度、濃度、混合)、優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(霧化、流場)、穩(wěn)定運行參數(shù)(負荷、稀釋風(fēng)),確保尿素轉(zhuǎn)化為 NH?,且 NH?供應(yīng)量與 SCR 反應(yīng)器的 NO?處理需求匹配。實際運行中,需通過自動化控制系統(tǒng)(如 PID 調(diào)節(jié))實時監(jiān)控溫度、流量等參數(shù),減少人為操作誤差,從而保障脫硝效率穩(wěn)定。
尿素?zé)峤鉅t性能特點
穩(wěn)定的運行特性
溫度均勻性:爐體內(nèi)部設(shè)計有合理的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)和加熱元件分布,確保尿素溶液霧化后與高溫?zé)煔饣驘峥諝獬浞纸佑|,避免局部溫度過高導(dǎo)致尿素分解不完全或生成副產(chǎn)物(如縮二脲、三聚氰胺等),影響脫硝效率。
抗干擾能力強:對尿素溶液的濃度波動、流量變化具有一定的適應(yīng)能力,通過控制系統(tǒng)可實時調(diào)節(jié)加熱功率或熱煙氣流量,維持爐內(nèi)穩(wěn)定的分解溫度,出口氨氣濃度的穩(wěn)定性。
所屬分類:玻璃生產(chǎn)設(shè)備/熱熔爐
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