关键词：脱硝、硫酸氢铵 、空预器、蒸汽吹灰、漏风率

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概述

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目前火力发电机组多采用SCR（Selective Catalytic Reduction）即为选择性催化还原技术，是在一定温度条件下，利用催化剂的催化作用，促进氨和烟气污染物氮氧化物发生还原反应，生成氮气和水，从而达到脱除氮氧化物效果的烟气净化技术。对于SCR法烟气脱硝，NH3和NOX不能全部混合，逃逸是不可避免的，当逃逸率超标时NH3与SO3反应生成硫酸氢铵（NH4HSO4）堵塞空预器。NH4HSO4因其特殊物理性质，极易吸附并粘结在空预器换热元件上，常规的蒸汽吹灰和激波吹灰难以去除。目前解决办法有在线高压水冲洗，由于在机组运行期间进行冲洗，对空预器及其后电除尘安全有较大影响，极易发生空预器电流波动大而跳闸，有较大的安全风险，对设备和机组工况要求较为苛刻，常伴随烟气压差减小效果不明显这种情况。

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作者：徐江（平顶山姚孟发电有限责任公司，河南省平顶山）

1、硫酸氢氨对空预器的影响

1.1硫酸氢铵生成

NH4HSO4的生成作为选择性催化还原法SCR脱硝的副反应，与煤种硫份和SCR未反应完全逃逸到烟气中NH3有直接关系。而烟气中的SO3 进一步同烟气中逃逸的氨反应,生成硫酸氢铵和硫酸铵,其反应如下：

NH3 + SO3 + H2O＝NH4HSO4

2NH3 + SO3 + H2O＝(NH4 )2SO4

通常情况NH4HSO4结晶温度为147℃，当空预器烟气温度在147-230℃区间时，NH4HSO4正是液态向固态转变阶段，具有极强的吸附性，造成大量灰分在空预器沉降，引起空预器堵塞及阻力快速上升。另外，在高粉尘环境中发生结垢的金属壁温比硫酸氢氨的露点温度低4.4℃，实际运行中经过空预器的硫酸氢铵大部分沉积在灰粒上，随烟气带走，大概30%的硫酸氢铵沉积到空预器传热元件上。

图1氨逃逸与空预器压差变化曲线

1.2硫酸氢氨危害

对于SCR法烟气脱硝，NH3和NOX不能全部混合，逃逸是不可避免的，当逃逸率超标时NH3与SO3反应生成硫酸氢铵（NH4HSO4）堵塞空预器。NH4HSO4因其特殊物理性质，极易吸附并粘结在空预器仲文段和冷段换热元件上造成堵塞，导致蒸汽吹灰投入时长及频率增加，加剧密封片或密封组件吹损，不断加剧空预器冷端漏风。

1.3硫酸氢氨特性

针对NH4HSO4的物理性质，发现根据温度不同，呈现不同的物理状态，在147℃以下，呈现坚固的固态;在147℃-250℃范围内，呈现称严重的液体黏稠状态。NH4HSO4以上两种状态常规的蒸汽吹灰和激波吹灰难以去除，在174℃以上受热挥发，在323℃以上时开始大量挥发，以上时升华为气相状态。由于空预器温度梯度变化从320℃-120℃之间，这使得极易吸附并粘结沉积在空预器换热元件中部和下部。由于这种相变是可逆的，通过空预器冷端热风加热技术将射流风加热到400℃-450℃，加热后的热风通过空预器冷段和中温段将NH4HSO4完全汽化随风带走，从而解决因硫酸氢铵造成的空预器堵塞问题。