一、工作原理
?熱解反應?
尿素溶液(濃度40-55%)通過噴射器霧化后進入熱解爐,在350-650℃的高溫環境中分解為NH?、H?O和CO??46。反應方程式為:
CO(NH2)2→NH3+HNCO
HNCO+H2O→NH3+CO2
若采用催化水解工藝,可進一步提高中間產物的轉化率?6。
?還原劑生成?
分解后的氨氣與熱空氣混合形成5%濃度的氨空氣,通過噴氨格柵均勻注入SCR反應器入口煙道,與煙氣中的NOx發生催化還原反應?27。
二、系統組成
?尿素溶液儲供系統?:包括儲罐、輸送泵、計量分配模塊等,確保尿素溶液精確計量與穩定輸送?67。
?熱解爐本體?:通常采用316L不銹鋼材質,內置霧化噴射裝置,結合電加熱器或高溫煙氣提供熱源?48。
?輔助設備?:熱風電加熱器(用于提升熱風溫度)、背壓調節閥、溫控裝置等,防止尿素結晶堵塞管道?67。
三、工藝流程
尿素溶液經輸送泵加壓后進入計量分配模塊,按需分配至各噴射器。
霧化后的尿素液滴在熱解爐內與高溫熱風接觸,迅速完成熱解反應。
生成的氨氣經混合稀釋后輸送至SCR反應器,與催化劑協同作用實現NOx高效脫除?67。
四、應用優勢
?安全性高?:相比液氨儲運,尿素無毒、無爆炸風險,適用于場地受限或安全要求嚴格的場景?16。
?響應速度快?:熱解反應時間僅需5-30秒,滿足脫硝系統快速調節需求?6。
?適應性強?:可在入口NOx濃度高達350mg/m3的工況下穩定運行,脫硝效率超過86%?27。
五、技術優化方向
?節能降耗?:采用爐內高溫氣氣換熱器替代電加熱器,減少電能消耗?6。
?直噴技術?:將尿素溶液直接噴入鍋爐轉向室(500-700℃區域)熱解,省去熱解爐和電加熱設備,降低投資成本?6。
?防結晶設計?:通過溫控技術確保產氨溫度≥320℃,避免尿素分解不wan全導致的管道堵塞?68。
六、注意事項
?操作參數控制?:需嚴格監控熱解溫度、尿素溶液濃度及噴射量,確保氨氣生成穩定?47。
?催化劑匹配?:SCR反應器需配置耐高溫、高堆積密度的催化劑,以適配熱解爐出口的氨氣特性?2