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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)能，燃油加熱因成本高已較少使用。
尿素熱解爐技術(shù)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(chǎn)物易結(jié)晶，導致管道或熱解爐堵塞；尿素熱解轉(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。
應用領(lǐng)域
廣泛應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。
尿素熱解爐作為 SCR 脫硝系統(tǒng)中制備氨氣的關(guān)鍵設備，其技術(shù)特點可從優(yōu)勢和局限性兩方面綜合分析，具體如下：
核心優(yōu)勢
反應，響應速度快
尿素在 350-650℃的高溫環(huán)境下，熱解反應可在 10 秒內(nèi)完成，能快速生成氨氣（NH?）和二氧化碳（CO?），對機組負荷變化的適應性強，尤其適合需要快速調(diào)節(jié)氨氣供應量的場景（如電廠機組啟停、負荷波動時）。
安全性，無需高壓設備
尿素溶液屬于非易燃易爆物質(zhì)，熱解過程在常壓下進行，無需壓力容器或特殊防爆設計，相比氨水儲存（易揮發(fā)、有腐蝕性）或液氨運輸（高壓、劇毒），能大幅降低安全風險，對設備和操作環(huán)境的要求更寬松。
尿素熱解爐性能特點
穩(wěn)定的運行特性
溫度均勻性：爐體內(nèi)部設計有合理的導流結(jié)構(gòu)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(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。
尿素熱解爐性能特點
良好的安全性與環(huán)保性
防爆設計：尿素分解過程中不產(chǎn)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(jiān)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(chǎn)物僅為 NH?、CO?和水蒸氣，無二次污染，符合環(huán)保要求，尤其適用于人口密集區(qū)或?qū)Π踩筝^高的場所。
所屬分類：玻璃生產(chǎn)設備/熱熔爐
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