選擇性催化還原（SCR）煙氣脫硝技術是國內外煙氣脫硝領域應用最廣泛的技術。SCR脫硝裝置具有結構簡單、脫硝效率高、運行可靠、便于維護等優點。但是，在煙氣脫硝的同時，催化劑還可以使部分煙氣中SO2氧化生成SO3，SO3與SCR脫硝過程中未反應的氨（逃逸的氨）反應生成硫酸氫銨。硫酸氫銨是一種粘性很強的物質，會對催化劑床層和換熱器造成極大危害，進而嚴重影響其使用壽命、增加運行成本。因此，研究硫酸氫銨的形成機理以及控制方法對消除或減輕SCR脫硝過程硫酸氫銨的不良影響具有重要意義。

1.SCR反應機理

SCR法是指在催化劑的作用下，還原劑（NH3或尿素等）有選擇性地與煙氣中的NOx反應并生成環境友好的N2和H2O。在以氨為還原劑的典型SCR反應條件下，其主要反應為：

2.硫酸氫氨生成機理

由于脫硝反應過程中會產生一定量的氨逃逸，實際生產運行中，脫硝煙氣中部分SO2在催化劑的作用下轉化為SO3，SO3和氨發生反應生成(NH4)2SO4和NH4HSO4。NH4HSO4是一種易冷凝沉積在空器換熱元件表面的高粘性液態物質，極易粘附煙氣中的飛灰顆粒，堵塞換熱元件通道，增加空預器阻力并影響換熱效果。

反應的化學方程式如下：

當煙氣中的SO3濃度高于氨逃逸濃度（通常要求SCR出口不大于3ppm）時，主要生成硫酸氫氨(ABS)。

3.硫酸銨鹽特性

硫酸銨為無色透明斜方晶系結晶固體，熔點為230-280℃，加熱到513℃以上完全分解成氨氣、氮氣、二氧化硫及水。因而，在低溫催化劑和GGH換熱器工作溫度區間內硫酸銨主要為固體，硫酸銨對脫硝過程危害不大。

硫酸氫氨則是一種粘度極高的物質，熔點為147℃，沸點為350℃，在此溫度區間內，為硫酸氫氨的熔融狀態，處于液態的硫酸氫氨具有極強的粘性，當溫度降至185℃以下時，煙氣中已生成的氣態硫酸氫銨會在空預器冷段的傳熱元件上凝固下來，造成空預器冷段積鹽與結垢，進而影響空預器的正常運行。

4.硫酸氫氨的危害

催化劑及空預器堵塞物中主要是NH4HSO4為主的混合物，在空預器冷端結露生產具腐蝕性、粘粘性的液體，這種狀態下煙氣中的飛灰極易被NH4HSO4捕捉，積累在空預器蓄熱片上，煙氣中飛灰會進一步被吸附流通，形成惡性循環，經分析火電廠脫硝系統的投運是產生NH4HSO4的主要來源。

此外，除了空預器流通阻力大幅增加外,積灰中NH4HSO4具有很強的吸潮性,在空預器低溫段會吸附大量的水蒸汽和硫酸,在蓄熱元件的表面形成酸洗環境,對空預器造成嚴重的腐蝕,從而形成惡性循環,加劇空預器的堵塞情況。空預器是煙氣與一、二次風的換熱元件,即煙、風的共同通道,一旦空預器蓄熱元件發生堵塞,輕則加大空預器的漏風率,增加引、送、一次風機的電耗;重則堵塞風道,擾動爐膛負壓及燃燒工況,威脅機組的安全穩定運行。

空預器堵塞情況

SCR催化劑堵塞情況

5.預防處理措施

(1)控制NH4HSO4的生成，造成NH4HSO4生成的主要原因是脫硝系統的氨逃逸，因此為了防止空預器堵塞，必須控制脫硝反應的氨逃逸，控制噴氨量，優化脫硝反應器流場分布，使反應器內的氮氧化物分布均衡，各區域噴氨分布相對固定，保持NOX分布均衡，才能避免局部過噴氨。同時，只有避免脫硝系統出口的NOX濃度過低，才能避免整體過噴氨。

(2)對空預器換熱元件進行高壓水沖洗，解決NH4HSO4粘灰堵塞空預器的問題，沖洗過程中保證沖洗質量，確保高壓沖洗水穿透3層蓄熱元件由熱端射出，沖洗完成后進行透光率驗收，空預器蓄熱元件表面清洗干凈并見金屬光澤，無損壞腐蝕現象；所有元件通透、透光；透光率達95%以上為合格。

對空預器換熱元件進行改造，一般空預器元件由高、中、低溫換熱元件構成，硫酸氫氨沉積溫度正好處于空預器內部溫度區間，在中、低溫段換熱元件接縫處的硫酸氫氨，吸附飛灰后加劇空預器換熱元件的堵塞和腐蝕，考慮將高、中、低溫段合并改為高、低溫段。同時，考慮換熱效率和防堵塞性能，換熱元件易采用大波紋形，更便于吹灰疏通，在低溫段采用鍍搪瓷換熱元件，使換熱元件表面光潔度和防腐蝕性能得以提高。

(3)對SCR脫硝反應器的煙氣流場進行優化，保證SCR脫硝反應器內部流場的分布均勻性，通常在脫硝反應器中設置導流板，使反應器內部煙氣流速均勻，保證SCR系統的脫硝效率、氨逃逸率、SO2/SO3轉化率及系統阻力降的性能。

(4)加強空預器吹灰管理，在鍋爐運行過程中保證吹灰質量，根據空預器實際差壓變化的情況，合理調整吹灰頻次及強度。

(5)嚴格入爐煤的管理，使入爐煤灰分、硫分控制在規定范圍內，防止高灰分、高硫分煤大量入爐，加劇空預器堵灰；當實際燃煤煤質硫分及灰分較高時，及時對空預器進行沖洗。

(6)確保脫硝測量表計的準確性，加強表計維護，對控制系統邏輯進行修改，增加脫硝運行對機組負荷波動調節的靈敏性，減少滯后調節，低負荷狀態下可適時退出脫硝系統運行。