一、工作原理
?熱解反應(yīng)?
尿素溶液(濃度40-55%)通過噴射器霧化后進(jìn)入熱解爐,在350-650℃的高溫環(huán)境中分解為NH?、H?O和CO??46。反應(yīng)方程式為:
CO(NH2)2→NH3+HNCO
HNCO+H2O→NH3+CO2
若采用催化水解工藝,可進(jìn)一步提高中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)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(yīng)器入口煙道,與煙氣中的NOx發(fā)生催化還原反應(yīng)?27。
二、系統(tǒng)組成
?尿素溶液儲(chǔ)供系統(tǒng)?:包括儲(chǔ)罐、輸送泵、計(jì)量分配模塊等,確保尿素溶液精確計(jì)量與穩(wěn)定輸送?67。
?熱解爐本體?:通常采用316L不銹鋼材質(zhì),內(nèi)置霧化噴射裝置,結(jié)合電加熱器或高溫?zé)煔馓峁嵩?48。
?輔助設(shè)備?:熱風(fēng)電加熱器(用于提升熱風(fēng)溫度)、背壓調(diào)節(jié)閥、溫控裝置等,防止尿素結(jié)晶堵塞管道?67。
三、工藝流程
尿素溶液經(jīng)輸送泵加壓后進(jìn)入計(jì)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(nèi)與高溫?zé)犸L(fēng)接觸,迅速完成熱解反應(yīng)。
生成的氨氣經(jīng)混合稀釋后輸送至SCR反應(yīng)器,與催化劑協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)NOx高效脫除?67。
四、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
?安全性高?:相比液氨儲(chǔ)運(yùn),尿素?zé)o毒、無爆炸風(fēng)險(xiǎn),適用于場(chǎng)地受限或安全要求嚴(yán)格的場(chǎng)景?16。
?響應(yīng)速度快?:熱解反應(yīng)時(shí)間僅需5-30秒,滿足脫硝系統(tǒng)快速調(diào)節(jié)需求?6。
?適應(yīng)性強(qiáng)?:可在入口NOx濃度高達(dá)350mg/m3的工況下穩(wěn)定運(yùn)行,脫硝效率超過86%?27。
五、技術(shù)優(yōu)化方向
?節(jié)能降耗?:采用爐內(nèi)高溫氣氣換熱器替代電加熱器,減少電能消耗?6。
?直噴技術(shù)?:將尿素溶液直接噴入鍋爐轉(zhuǎn)向室(500-700℃區(qū)域)熱解,省去熱解爐和電加熱設(shè)備,降低投資成本?6。
?防結(jié)晶設(shè)計(jì)?:通過溫控技術(shù)確保產(chǎn)氨溫度≥320℃,避免尿素分解不wan全導(dǎo)致的管道堵塞?68。
六、注意事項(xiàng)
?操作參數(shù)控制?:需嚴(yán)格監(jiān)控?zé)峤鉁囟?、尿素溶液濃度及噴射量,確保氨氣生成穩(wěn)定?47。
?催化劑匹配?:SCR反應(yīng)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