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硫酸氢氨造成的空预器堵塞原因及处理

[摘要]随着我国治理环境的力度逐渐增大，燃煤电厂锅炉的污染物排

放必须达标。为了适应环保新要求，SCR超低排放后，由于硫酸氢氨

堵塞空预器，造成空预器压差偏大，引起风机耗电增加、喘振失速等

问题，必须对空预器进行升温或在线水冲洗。经过多次升温消除空预

器堵塞和在线水冲洗，积累了经验。某公司在实际运行中，通过空预

器升温除灰，有效治理了空预器的堵塞。

[关键词]空预器堵塞升温消除硫酸氢氨堵塞

一、前言

某公司2×350MW机组锅炉由上海锅炉厂有限公司制造的超临界参数变

压运行螺旋管圈直流炉，锅炉型号为：SG-1156/25.4-M4413锅炉整体布置

形式为:单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、全钢架悬

吊结构Π型室内布置、锅炉紧身封闭、运转层为混凝土大平台、固态排

渣。炉后尾部布置两台三分仓容克式空气预热器。同步安装脱硝装置，烟

气采用SCR脱硝法。

对于SCR法烟气脱硝来讲，氨气和NOX不可能全部混合，逃逸是不可

避免的，当逃逸率超标时氨气与三氧化硫反应生成硫酸氢氨堵塞空预器。

燃煤硫份越高，越易生成硫酸氢氨，因此为了减少硫酸氢氨生成，燃用高

硫煤时，氨逃逸应控制更低。

公司2×350MW机组安装烟气脱硝装置，采用选择性催化还原法SCR脱

硝工艺。单炉体双SCR结构体布置，采用高灰型SCR布置方式，即SCR反

应器布置在锅炉省煤器出口和空气预热器之间，不设旁路。SCR烟气脱硝系

统的还原剂采用液氨，全厂2台锅炉的脱硝系统共用一个还原剂储存与供

应系统。在脱硝反应器进、出口安装实时监测装置，具有就地和远方监测

显示功能，监测的项目包括：NO、O2、NH3、差压等。

对于锅炉燃烧产生的氮氧化物(NOX)，多数电厂采用SCR方法脱除，SCR

是选择性催化还原脱硝方法，在SCR化学反应结束后，反应过剩的还原剂

NH3会在空预器中和三氧化硫(SO3)以及氮氧化物(NOX)反应生成硫酸氢胺

(NH4HSO4)。硫酸氢胺在一定环境下，是一种非常粘稠的物质，极易堵塞空

预器，影响设备的安全运行。

硫酸氢氨气化温度为235℃，反应方程式：

3（NH4)2SO4====3SO2↑+6H2O↑+4NH3↑+N2↑

二、空预器堵灰危害及原因

1、空预器堵塞后的危害

空气预热器发生堵灰，会引起一次风、二次风风压增大、炉膛负压难

以维持，并出现摆动现象，摆动周期与空气预热器旋转时间相吻合，严重

时导致送、引风机发生喘振、一次风压大幅周期波动，一次风管有堵塞危

险，严重影响燃烧安全。空气预热器堵灰还会造成锅炉排烟温度升高,风

烟系统阻力增加，一次风、二次风正压侧和烟气负压侧的压差增大，增加

了空气预热器漏风，堵灰严重还会影响锅炉的带负荷能力。

2、空预器硫酸氢氨堵塞原因

燃煤锅炉炉膛内烟气中的SO2约有0.5％～1.0％被氧化成SO3。加装

SCR系统后，催化剂在把NOx还原成Ｎ２的同时，将约1.0％的SO2氧化成

SO3。

SCR反应器出口烟气中存在的未反应的逃逸氨（NH３）、SO３及水蒸气

反应生成硫酸氢氨或硫酸氨：

ＮＨ３＋ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ→ＮＨ４ＨＳＯ４２ＮＨ

３＋ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ→（ＮＨ４）２ＳＯ４

当烟气中的ＮＨ３含量远高于SO3浓度时，主要生成干燥的粉末状硫

酸氨，不会对空预器产生粘附结垢。当烟气中的SO3浓度高于逃逸氨浓度

时，主要生成硫酸氢氨（ABS）。

国内部分进行烟气脱硝改造机组对空预器低温段元件镀搪瓷，空预器

冷段换热元件即使采用镀搪瓷元件，如果没有有效的吹灰清洗装置相配套，

同样会发生严重的堵灰。

搪瓷镀层能显著降低硫酸氢氨的结垢速率，但如镀层因加工质量而损

裂，将不利于防止硫酸氢氨的吸附。

3、造成硫酸氢氨大量生成的主要原因及危害

（1）、氨逃逸超标的主要原因。

①脱硝烟气流场不均匀，造成局部喷氨量过大引起逃逸；

②脱硝喷嘴存在堵塞现象，也引起局部喷氨量过大引起逃逸；

③对氨逃逸率监视手段有限；

④