张忠平

摘 要：SCR脱硝技术的还原剂氨的来源主要有液氨、氨水和尿素，目前随着氨的安全隐患较大，越来越多的电厂特别是城市电厂倾向于采用尿素热解技术制取还原剂氨。文章基于FLUENT平台对尿素溶液热解制取氨气进行了数值模拟研究。模拟结果表明，对于给定的尿素水溶液，温度达到420 K时，液滴中的水分蒸发完全，此时尿素才开始逐步蒸发热解；NH3转化率随着温度和停留时间的增加而增加，并在温度873 K以上达到彻底热分解的效果，当温度进一步升高时，尿素达到所需彻底热解的停留时间将缩短；在确保氨气浓度低于5%时，空气流量大小对尿素热解效率基本无影响；雾滴颗粒粒径的增大，使得其蒸发热解所需的时间增加，尿素热解将受阻，要实现尿素完全热解所需停留时间将增长。

关键词：尿素溶液；热分解；NH3；数值模拟

中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）21-0172-03

1 概 述

SCR烟气脱硝技术是世界上最成熟的脱硝技术之一，其在我国已得到广泛应用。目前SCR系统还原剂氨气主要来源于液氨、氨水和尿素[1]，液氨为危险化学品，目前其安全隐患问题日益受到大家的重视，特别在一些城市热电，距离城市近，一旦出现氨泄漏将会对附近居民生活造成重大影响；而氨水由于其浓度低，从而降低了其危险性，但其耗量将大大增加，运输成本高；尿素作为一种无危险的绿色肥料，利用其热解制氨具有与液氨相同的脱硝性能，且便于运输、存储和使用，因而越来越多的城市电厂倾向于采用尿素热解制氨技术[2-4]。……