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氮氧化物(NOx)是燃煤锅炉的主要大气污染物之一,对环境以及人体健康有多重危害。选择性催化还原法(SCR)是脱除燃煤烟气中NOx的主要方法。随着烟气温度的下降,未反应完全的还原剂NH3易与烟气中的SO3反应生成硫酸氢铵。液态硫酸氢铵具有极强的粘性以及腐蚀性,凝结在空气预热器表面并不断捕捉飞灰,导致空气预热器的积灰、堵塞和腐蚀。当前燃煤机组的超低污染物排放技术不断推广,其中增加一层SCR催化剂是进一步脱除NOx的主要途径,不仅增加S03浓度,且随着机组运行时间的增加,催化剂老化失活,氨逃逸浓度也会上升,进一步增加硫酸氢铵的生成量,加剧空气预热器的积灰堵塞现象。因此本文研究脱硝烟气中硫酸氢铵的生成机理,为空气预热器设计和运行提供理论依据。本文先从化学热力学的角度计算NH3和S03反应过程中吉布斯自由能的变化,并判断反应进行的方向。研究表明,由于S03易与H20反应生成H2SO4,烟气中S03更多地以H2SO4形式反应生成硫酸氢铵,且SO3和NH3反应更易生成硫酸铵。在硫酸氢铵沉积温度的实验研究中发现,NH3和SO3对沉积温度有相同的影响。在实验的浓度积Φ[NH3]·Φ[SO3]范围内(20～11000μL2·L-2),硫酸氢铵的沉积温度与反应物浓度积的对数呈线性正相关关系,沉积温度的变化范围在225-251℃之间。在相同浓度积的情况下,摩尔比(NH3/S03)偏离1:1时,硫酸氢铵的沉积温度略有上升。随着烟温的越低,硫酸氢铵/硫酸铵生成率不断增加。S03和NH3浓度的增加导致硫酸氢铵的生成率上升;NH3浓度的增加导致硫酸铵的生成率增加,而SO3浓度增加则导致硫酸铵生成率的下降。根据分析结果推断硫酸氢铵的生成进度由反应平衡控制,不考虑硫酸氢铵状态,反应平衡常数K1在各温度下数据集中性都较好,随着温度的下降,lgK1在120-200℃和200-260℃两个温度区间基本呈线性增加,且高温段增加速度更快。根据硫酸氢铵完全凝结假设的反应平衡常数集中性较好,lgK11在120-220℃之间随着温度的下降呈线性增加趋势。K1和K11均有较强的实际应用价值。据分析推断硫酸铵由硫酸氢铵和NH3反应生成。