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。
尿素熱解爐性能特點
穩定的運行特性
溫度均勻性:爐體內部設計有合理的導流結構和加熱元件分布,確保尿素溶液霧化后與高溫煙氣或熱空氣充分接觸,避免局部溫度過高導致尿素分解不完全或生成副產物(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能力,通過控制系統可實時調節加熱功率或熱煙氣流量,維持爐內穩定的分解溫度,出口氨氣濃度的穩定性。
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