一、系統(tǒng)組成與工作原理
?主要設(shè)備?
尿素儲(chǔ)存間、溶解罐、儲(chǔ)罐、供液泵、計(jì)量分配裝置、絕熱分解室（熱解爐）、電加熱器、霧化噴嘴等?17。
熱解爐結(jié)構(gòu)包括旋流入口段、穩(wěn)定段和出口部件，尿素溶液通過(guò)噴嘴霧化后與高溫?zé)犸L(fēng)混合?7。
?工藝流程?
尿素顆粒溶解為50%濃度的溶液后，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?，反應(yīng)方程式為：
?15；分解產(chǎn)物經(jīng)稀釋風(fēng)混合后進(jìn)入SCR反應(yīng)器參與脫硝反應(yīng)?38。
二、技術(shù)優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)
?優(yōu)勢(shì)?
?快速響應(yīng)?：熱解反應(yīng)時(shí)間僅需10秒?1；
?安全性高?：無(wú)需壓力容器，降低安全風(fēng)險(xiǎn)?12；
?熱源靈活?：可采用電加熱、煙氣換熱或燃油加熱（后者因成本高已較少使用）?56。
?挑戰(zhàn)?
?運(yùn)行成本高?：電能消耗大（如1000MW機(jī)組電加熱功率達(dá)1200kW）?5；
?結(jié)晶堵塞風(fēng)險(xiǎn)?：低溫（<320℃）下中間產(chǎn)物（縮二脲、三聚氰酸等）易結(jié)晶，導(dǎo)致管道或熱解爐堵塞?37；
?轉(zhuǎn)化率波動(dòng)?：尿素?zé)峤廪D(zhuǎn)化率受溫度、溶液濃度、霧化效果等因素影響，易造成氨氣產(chǎn)量不穩(wěn)定?68。
三、關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)與優(yōu)化措施
?溫度控制?
熱解爐出口溫度需穩(wěn)定在320℃以上，避免中間產(chǎn)物聚合?36；
入口熱風(fēng)溫度建議≥600℃，可提高轉(zhuǎn)化率并降低電耗?68。
?溶液與風(fēng)量調(diào)節(jié)?
尿素溶液濃度控制在40%-50%，濃度過(guò)高易結(jié)晶，過(guò)低則增加蒸發(fā)能耗?56；
合理匹配熱風(fēng)量與溶液流量，確保霧化均勻及停留時(shí)間充足?67。
?設(shè)備維護(hù)?
定期清理熱解爐及管道，防止結(jié)晶堆積?37；
優(yōu)化保溫與伴熱設(shè)計(jì)，減少氣體冷凝導(dǎo)致的堵塞?38。
四、經(jīng)濟(jì)性分析
?投資成本?：尿素?zé)峤庀到y(tǒng)初始投資低于水解工藝，但運(yùn)行成本較高（主要因電耗）?25；
?節(jié)能改造?：采用煙氣換熱替代電加熱可降低能耗，內(nèi)置式換熱器需鍋爐煙道預(yù)留空間?5。
五、典型應(yīng)用案例
某330MW燃煤機(jī)組采用尿素?zé)峤庀到y(tǒng)，以300℃熱一次風(fēng)經(jīng)電加熱至600℃作為熱源，配合低氮燃燒器實(shí)現(xiàn)NOx排放<100mg/Nm3，氨逃逸<3ppm?8。
總結(jié)
尿素?zé)峤庀到y(tǒng)以快速響應(yīng)和高安全性為優(yōu)勢(shì)，但需關(guān)注能耗、結(jié)晶及轉(zhuǎn)化率問(wèn)題。通過(guò)優(yōu)化溫度、濃度及熱源選擇，可提升系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性?
