一、系統組成與工作原理
?主要設備?
尿素儲存間、溶解罐、儲罐、供液泵、計量分配裝置、絕熱分解室（熱解爐）、電加熱器、霧化噴嘴等?17。
熱解爐結構包括旋流入口段、穩定段和出口部件，尿素溶液通過噴嘴霧化后與高溫熱風混合?7。
?工藝流程?
尿素顆粒溶解為50%濃度的溶液后，經供液泵輸送至熱解爐；
在350-650℃高溫下，尿素分解為NH?和CO?，反應方程式為：
?15；分解產物經稀釋風混合后進入SCR反應器參與脫硝反應?38。
二、技術優勢與挑戰
?優勢?
?快速響應?：熱解反應時間僅需10秒?1；
?安全性高?：無需壓力容器，降低安全風險?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?
?運行成本高?：電能消耗大（如1000MW機組電加熱功率達1200kW）?5；
?結晶堵塞風險?：低溫（<320℃）下中間產物（縮二脲、三聚氰酸等）易結晶，導致管道或熱解爐堵塞?37；
?轉化率波動?：尿素熱解轉化率受溫度、溶液濃度、霧化效果等因素影響，易造成氨氣產量不穩定?68。
三、關鍵運行參數與優化措施
?溫度控制?
熱解爐出口溫度需穩定在320℃以上，避免中間產物聚合?36；
入口熱風溫度建議≥600℃，可提高轉化率并降低電耗?68。
?溶液與風量調節?
尿素溶液濃度控制在40%-50%，濃度過高易結晶，過低則增加蒸發能耗?56；
合理匹配熱風量與溶液流量，確保霧化均勻及停留時間充足?67。
?設備維護?
定期清理熱解爐及管道，防止結晶堆積?37；
優化保溫與伴熱設計，減少氣體冷凝導致的堵塞?38。
四、經濟性分析
?投資成本?：尿素熱解系統初始投資低于水解工藝，但運行成本較高（主要因電耗）?25；
?節能改造?：采用煙氣換熱替代電加熱可降低能耗，內置式換熱器需鍋爐煙道預留空間?5。
五、典型應用案例
某330MW燃煤機組采用尿素熱解系統，以300℃熱一次風經電加熱至600℃作為熱源，配合低氮燃燒器實現NOx排放<100mg/Nm3，氨逃逸<3ppm?8。
總結
尿素熱解系統以快速響應和高安全性為優勢，但需關注能耗、結晶及轉化率問題。通過優化溫度、濃度及熱源選擇，可提升系統經濟性和穩定性?
