前言
针对燃煤锅炉的NOx排放，目前实际中常用的烟气脱硝技术主要有:选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)、选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction, SNCR)一些SCR技术采用氨水或者液氨作为催化还原剂的来源，但氨水或者液氨具有强腐蚀性，其运输与储存都存在安全隐患，因此希望能找到一种安全的还原剂来源。SNCR技术一般是在1100~1500K的温度范围内喷入某种氮还原介质将烟气中的NOx脱除，尿素是其常用的氮还原剂，因此了解尿素在高温环境下的热分解特性也是有必要的。
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尿素热分解过程
通常认为在高温环境下尿素主要分解为NH3及HNCO,而后 HNCO 经过水解反应向NH3进一步转化。
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尿素分解率与温度的关系
对于NH3而言，如图1所示，温度升高对其的生成基本上是有利的，其绝对产量将在1000℃达到最高，此后急速下降;而HNCO的最大生成量在600℃，即尿素刚好分解完毕时达到，此后其产量将持续降低，尤其是在热解温度高于 800℃之后。
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分解温度上限及副反应
当热解温度超过1100℃时NH3与HNCO均已为零，可能是由于氧气的存在使得NH3等相关物质在高温下被氧化成了NO(NO?相对而言很少)而引起的。而如图2所示，随着热解温度的升高，NO 生成量首先在950~1000℃左右达到一个峰值，然后由于系统自身存在还原性介质而引起的SNCR作用使得NO生成量有所降低，其后当温度高于此时的 SNCR 有效温度范围后,随着NH3等物质的继续氧化，NO又开始升高。另外，由于上述SNCR 作用，N20生成量也在1000~1050℃附近达到了峰值浓度。
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其他因素的影响
保持很高的尿素有效分解率时所能达到的HNCO水解率很低;尿素初始浓度、氧含量对尿素有效分解率无显著影响，而氧含量对热解气中NH3或HNCO比例也无明显影响;氧气在高温下将部分热解气体氧化成了NO，而在一定温度时的自身选择性非催化还原作用产生了部分N2O。
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结论
综上所述，尿素热解率的高低主要与解热温度有关。从系统经济运行角度考虑，提高尿素的NH3转化率，降低药剂损耗、降低系统耗电量是关键。
SNCR反应段，尿素喷枪点位布置与炉膛温度分布的准确搭配，如果锅炉负荷变动频繁，不同的运行负荷对应的炉膛内温度分布也不相同，所以需要设置更多的喷枪点位进行灵活精细化调控。当炉温超过1100℃对SNCR脱硝反应及尿素热分解都是不利的。
而SCR反应段，如果系统搭配独立的电热解系统在考虑热解温度同时也要综合考虑系统耗电的经济性问题，选择合理的热解温度，使尿素热解经济性最高。
