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。
尿素熱解爐特點
熱源選擇靈活,適配性強
可根據實際工況選擇電加熱、煙氣余熱(如鍋爐尾部煙氣換熱)、燃油 / 燃氣加熱等多種熱源:
電加熱:控制精度高,啟停方便,適合小型機組或調峰需求高的場景;
煙氣換熱:利用工業余熱,運行成本低,適合大型穩定運行的工業裝置(如燃煤電廠);
燃油 / 燃氣加熱:可作為備用熱源,在緊急情況下保障熱解連續性。
產物純凈,利于脫硝反應
熱解產物主要為 NH?、CO?和少量水蒸氣,無其他雜質,進入 SCR 反應器后能直接與氮氧化物(NO?)反應,避免因雜質(如硫、氯等)導致催化劑中毒,延長催化劑使用壽命。
尿素熱解爐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)中應用廣泛;而局限性則推動了技術改進(如優化噴嘴設計、開發低能耗熱源),以提升其經濟性和穩定性。
尿素熱解爐的應用核心是為 SCR 脫硝系統提供安全、靈活的氨氣來源,尤其在以下場景中更具優勢:
對安全性要求高(避免液氨 / 氨水風險);
負荷波動大,需快速響應氨氣需求;
場地空間有限或環保標準嚴格。
隨著環保政策對 NO?排放要求的提升,其應用范圍正從電力行業向工業窯爐、垃圾處理等領域進一步擴展。
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。
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