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(wěn)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(yōu)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(zhàn):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(wěn)定。
應用領域
廣泛應用于需要氨氣的工業(yè)生產過程中,如燃煤電廠的脫硝系統(tǒng)、化工生產中的氨氣制備等。
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(huán)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(yōu)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(tǒng)),以進一步優(yōu)化其綜合性能。實際應用中,需結合具體工況(如機組規(guī)模、熱源條件、環(huán)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(tǒng)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(xiàn)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。
尿素熱解爐憑借、穩(wěn)定、安全、環(huán)保等特點,在火電、垃圾焚燒、化工等行業(yè)的 SCR 脫硝系統(tǒng)中得到廣泛應用,尤其在對安全性和環(huán)保性要求較高的場景中,是替代液氨蒸發(fā)制氨的理想選擇。其性能的優(yōu)劣直接影響脫硝系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性,因此在設計和運行中需注重溫度控制、霧化效果及加熱方式的合理選擇。
尿素熱解爐以轉化、穩(wěn)定運行、安全環(huán)保、靈活適配為核心特點,在脫硝系統(tǒng)中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,尤其在對安全性和環(huán)保性要求嚴苛的場景中,已成為主流的氨氣制備方案。其性能的發(fā)揮依賴于溫度控制精度、霧化效果及加熱方式的合理匹配,需結合具體機組參數(shù)進行定制化設計。