SCR烟气脱硝过程硫酸氢铵对锅炉及下游设备的影响分析

北极星环保网讯:摘要：简述选择性催化还原（SCR）烟气脱硝原理。分析了硫酸氢铵的形成及影响因素，指出了硫酸氢铵的危害。根据硫酸氢铵的特性提出了控制硫酸氢铵生成的方法和减少其负面影响的措施：通过控制脱硝过程的氨逃逸率、烟气中SO2/SO3的转化率和SCR运行温度等措施减少硫酸氢铵的生成量。为降低硫酸氢铵在空预器传热元件的沉积，可采用改造空预器的结构和传热元件等措施。

关键词：烟气脱硝；硫酸氢铵；氨逃逸；SO2/SO3转化率

选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术（简称SCR技术）目前在国内外应用比较普遍。SCR是目前技术最成熟、应用最广泛的烟气脱硝技术，是控制燃煤锅炉NOx最根本的措施，其脱硝效率可以通过调整催化剂层数来获得，达到70%以上[1]。SCR脱硝装置具有结构简单、脱硝效率高、运行可靠、便于维护等有点。

但是，在烟气脱硝的同时，催化剂还可以使部分烟气中的SO2氧化生成SO3，SO3与SCR脱硝过程（简称SCR过程）中未反应的氨（逃逸的氨）反应生成硫酸氢铵。硫酸氢铵具有粘性，会对催化剂层和锅炉及其下游的热力设备造成危害。

1 SCR脱硝反应机理

SCR脱硝是指在催化剂的作用下，以NH3或尿素作为还原剂，有选择性地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和H2O。以氨为还原剂的典型SCR反应条件下，其主要反应为以下四种：

4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O（1）

4NH3+6NO=5N2+6H2O（2）

2NH3+NO+NO2=2N2+3H2O（3）

8NH3+6NO2=7N2+12H2O（4）

在SCR脱硝工艺中，催化剂安放在反应器的箱体内，垂直布置，烟气由上向下流动。SCR化学反应原理如图1所示。

图1SCR化学反应原理示意图

2硫酸氢铵的生成

在某些条件下，SCR脱硝反应过程还可能产生一系列不利的副反应[2]：

（1）由于锅炉烟气中还存在SO2等气体，催化剂中的活性组分钒在催化降解NOx的过程中，也会对SO2的氧化起到一定的催化作用，促进SO2氧化成SO3。据统计，约有1%的锅炉烟气中SO2转化为SO3。

2SO2+O2→2SO3

（2）脱硝过程中一部分逃逸的氨与烟气中的SO3和水蒸气反应，生成（NH4)2SO4和NH4HSO4。反应如下：

NH3+SO3+H2O=NH4HSO4

2NH3+SO3+H2O=（NH4)2SO4

ABS现象：ABS，即AmmoniumBisulfate，中文名称硫酸氢铵。它是指气态硫酸氢铵在露点（147℃）之下凝结为液态后，设备运行呈现的问题现象。

氨逃逸量和SO3的增加将促进硫酸氢铵的生成，在低温（露点温度）下时，将在锅炉下游设备造成沉积、腐蚀等危害。

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