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前言
針對燃煤鍋爐的NOx排放，目前實際中常用的煙氣脫硝技術主要有:選擇性催化還原(selective catalytic reduction，SCR)、選擇性非催化還原(selective non-catalytic reduction, SNCR)一些SCR技術采用氨水或者液氨作為催化還原劑的來源，但氨水或者液氨具有強腐蝕性，其運輸與儲存都存在安全隱患，因此希望能找到一種安全的還原劑來源。SNCR技術一般是在1100~1500K的溫度范圍內噴入某種氮還原介質將煙氣中的NOx脫除，尿素是其常用的氮還原劑，因此了解尿素在高溫環境下的熱分解特性也是有必要的。
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尿素熱分解過程
通常認為在高溫環境下尿素主要分解為NH3及HNCO,而后 HNCO 經過水解反應向NH3進一步轉化。
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尿素分解率與溫度的關系
對于NH3而言，如圖1所示，溫度升高對其的生成基本上是有利的，其產量將在1000℃達到高，此后急速下降;而HNCO的大生成量在600℃，即尿素剛好分解完畢時達到，此后其產量將持續降低，尤其是在熱解溫度高于 800℃之后。
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分解溫度上限及副反應
當熱解溫度超過1100℃時NH3與HNCO均已為零，可能是由于氧氣的存在使得NH3等相關物質在高溫下被氧化成了NO(NO?相對而言很少)而引起的。而如圖2所示，隨著熱解溫度的升高，NO 生成量首先在950~1000℃左右達到一個峰值，然后由于系統自身存在還原性介質而引起的SNCR作用使得NO生成量有所降低，其后當溫度高于此時的 SNCR 有效溫度范圍后,隨著NH3等物質的繼續氧化，NO又開始升高。另外，由于上述SNCR 作用，N20生成量也在1000~1050℃附近達到了峰值濃度。
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其他因素的影響
保持很高的尿素有效分解率時所能達到的HNCO水解率很低;尿素初始濃度、氧含量對尿素有效分解率無顯著影響，而氧含量對熱解氣中NH3或HNCO比例也無明顯影響;氧氣在高溫下將部分熱解氣體氧化成了NO，而在一定溫度時的自身選擇性非催化還原作用產生了部分N2O。
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結論
綜上所述，尿素熱解率的高低主要與解熱溫度有關。從系統經濟運行角度考慮，提高尿素的NH3轉化率，降低藥劑損耗、降低系統耗電量是關鍵。
SNCR反應段，尿素噴槍點位布置與爐膛溫度分布的準確搭配，如果鍋爐負荷變動頻繁，不同的運行負荷對應的爐膛內溫度分布也不相同，所以需要設置更多的噴槍點位進行靈活精細化調控。當爐溫超過1100℃對SNCR脫硝反應及尿素熱分解都是不利的。
而SCR反應段，如果系統搭配獨立的電熱解系統在考慮熱解溫度同時也要綜合考慮系統耗電的經濟性問題，選擇合理的熱解溫度，使尿素熱解經濟性高。
