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北极星大气网讯:0引言
目前火电厂对NOx的控制采用的主流技术分为炉内低氮燃烧技术和炉外脱硝技术，炉外脱硝技术主要有选择性还原技术（SCR）和选择性非还原技术（SNCR）2种。这两种技术虽可通过炉内燃烧控制NOx的生成，借助SCR或SNCR系统来有效控制NOx排放，但易出现氨逃逸率大问题，过量NH3与锅炉燃烧产生的SO3结合生成NH4HSO4，引起空预器堵灰，影响锅炉机组的安全经济运行。为抑制NH4HSO4的生成，有必要对SO3的生成机理进行分析，以寻求解决空预器堵灰的途径。
1SO3的生成机理
煤中硫一般以无机硫、有机硫和单质硫3种形态存在，其中无机硫分为硫化物和硫酸盐，占总硫份额60%~70%；有机硫分为二硫化物和硫醇等，占总硫份额30%~40%；单质硫很少。参与锅炉燃烧的是无机硫中的FeS2、有机硫和单质硫。
1.1SO2生成机理
煤燃烧产生的SO2主要来自无机硫中的FeS2、有机硫、单质硫的氧化及中间产物SO、H2S和CS2、COS的氧化。
FeS2在氧化氛围中生成SO2；在还原氛围中，一部分自生分解，另一部分与H2、CO作用生成FeS、H2S、COS和S2。有机硫在氧化氛围中生成SO2，还原氛围中生产H2S、COS。单质硫氧化生成SO，SO最终氧化为SO2。COS是CS2的中间体，最终在氧化氛围中生成SO2。
1.2SO2氧化成SO3的机理
SO2转化为SO3在炉膛内完成，SO2在高温区与氧原子作用生成SO3，火焰温度越高，氧原子浓度越高，在高温区停留时间越长，生成的SO3越多。SO3的生成还受各种因素的制约。
富燃料燃烧时，SO3的生成速率相对较小，这是由于燃烧环境抑制了SO2向SO3的转化。因此，采用低氧分级燃烧有助于减小SO3的生成量。
2锅炉空预器堵灰情况
某电厂锅炉为东方锅炉股份有限公司设计制造的DG1089/17.4-Ⅱ1型亚临界、中间再热、自然循环锅炉。脱硫方式为炉外脱硫，脱硝方式为SNCR，脱硝介质为尿素。空预器为管式空预器。2019年2号机组临修期间，发现锅炉两侧空预器积灰严重（见图1）。对积灰成分进行了化验，结果见表1所示。
由表1可以看出，位于空预器一次风上部、中部、下部积灰中的硫酸酐质量分数分别为7.046%、6.654%、16.31%，上部、中部差别不大，下部突然增大。一次风下部位于距空预器下端500~800mm，该位置NH4HSO4黏性最强。空预器一次风上部、中部、下部450℃灼烧减量分别为3.33%、36.83%、46.39%，从上到下逐渐增大。450℃正好位于NH4HSO4的分解温度范围内。
3空预器入口SO3生成的影响因素分析
为了解空预器入口SO3分布情况，分4个负荷工况对空预器入口烟气参数进行测试，具体数据见表2。在测试期间对燃煤指标进行化验，数据见表3。由表3可知，不同负荷工况下，煤中硫分基本变化不大，发热量变化很小，煤质稳定。
