在火电行业超低排放改造的背景下，选择性催化还原（SCR）脱硝技术已成为控制氮氧化物排放的核心手段。空气预热器（简称 “空预器”）作为锅炉烟气余热回收与燃烧空气预热的关键设备，其漏风率直接关系到机组的热效率、能耗水平及环保达标稳定性。然而，脱硝系统的运行状态与空预器漏风之间存在密切的耦合关联，脱硝过程中的多重因素可能导致空预器漏风率异常升高，成为制约机组经济环保运行的突出问题。深入剖析脱硝对空预器漏风的影响机制，对于优化系统运行、降低漏风损失具有重要的现实意义。

一、核心概念界定

（一）SCR 脱硝技术原理

SCR 脱硝技术通过在催化剂作用下，向烟气中喷入氨（NH₃）作为还原剂，将氮氧化物（NOₓ）还原为无害的氮气（N₂）和水（H₂O），其核心反应为：4NH₃ + 4NO + O₂ → 4N₂ + 6H₂O、8NH₃ + 6NO₂ → 7N₂ + 12H₂O。该技术具有脱硝效率高、适应性强等优势，但运行参数的波动易引发后续设备问题。

（二）空预器漏风的定义与危害

空预器漏风是指锅炉燃烧产生的高温烟气与被预热的冷空气之间通过设备密封间隙发生的交叉泄漏，分为直接漏风和携带漏风两类。漏风率过高会导致以下问题：一是冷空气漏入烟气侧，增加引风机负荷和排烟热损失，降低锅炉热效率；二是烟气漏入空气侧，可能导致送风机腐蚀、燃烧工况紊乱，甚至影响脱硝催化剂的活性；三是漏风加剧会进一步引发空预器换热元件堵塞、磨损，形成恶性循环。

二、脱硝系统对空预器漏风的主要影响机制

（一）氨逃逸引发铵盐沉积，导致空预器压差升高与漏风增加

氨逃逸是 SCR 脱硝系统运行中的常见问题，指未参与反应的 NH₃随烟气进入后续设备。当烟气中存在 SO₃时，NH₃会与 SO₃、H₂O 反应生成硫酸氢铵（NH₄HSO₄）和硫酸铵（(NH₄)₂SO₄），其中硫酸氢铵的熔点约为 150℃，在空预器中低温段（通常为 120-200℃）易凝结为粘性液体，吸附烟气中的粉尘颗粒，形成坚硬的沉积物。

这些沉积物会堵塞空预器换热元件的通道，导致烟气侧与空气侧的压差显著增大。一方面，压差升高会使空预器内部气流速度不均，局部气流冲击力增强，加速密封片的磨损；另一方面，沉积物的堆积会改变空预器转子的动态平衡，导致转子运行偏心，进一步扩大密封间隙，最终使漏风率大幅上升。某电厂数据显示，当氨逃逸率从 3ppm 升至 10ppm 时，空预器压差在一个月内从 1.2kPa 升至 2.8kPa，漏风率从 6% 攀升至 13%。

（二）脱硝运行参数波动，加剧空预器的磨损与密封失效

反应温度的影响：SCR 脱硝的最佳反应温度通常为 300-400℃，若锅炉低负荷运行或烟气温度异常降低，催化剂活性会下降，为保证脱硝效率，运行人员可能会增加喷氨量，间接导致氨逃逸率上升。同时，烟气温度的频繁波动会使空预器换热元件和密封片产生热胀冷缩疲劳，导致材料变形、密封间隙扩大，漏风风险增加。

喷氨均匀性的影响：若喷氨格栅布置不合理或喷嘴堵塞，会导致烟气中 NH₃分布不均，部分区域氨过量而部分区域脱硝效率不足。氨过量区域的高氨逃逸会加剧局部铵盐沉积，导致空预器局部堵塞和磨损不均；而脱硝效率不足的区域可能因 NOₓ浓度过高，间接影响烟气的腐蚀性，加速空预器金属部件的腐蚀损坏，进一步破坏密封性能。

（三）催化剂失效与粉尘协同作用，加速空预器结构损伤

催化剂磨损与脱落：SCR 反应器内的催化剂在高速烟气和粉尘的冲刷下，会逐渐发生磨损、剥落，脱落的催化剂颗粒随烟气进入空预器，其硬度较高，会对空预器的换热元件和密封片造成严重冲蚀磨损，导致密封间隙增大，漏风率上升。

粉尘特性改变：脱硝系统的投运可能改变烟气中粉尘的物理化学性质。例如，催化剂载体多为陶瓷或金属材质，脱落的细小颗粒会使烟气中粉尘的硬度和研磨性增强；同时，铵盐沉积物与粉尘结合形成的复合颗粒，会在空预器内部形成更难清除的积灰，进一步加剧设备的磨损和堵塞，形成 “沉积 - 磨损 - 漏风” 的恶性循环。

（四）脱硝系统布置与空预器结构的适配性问题

部分机组的脱硝装置采用高尘布置方案，即 SCR 反应器位于空预器之前，这使得大量粉尘直接流经催化剂和空预器，增加了设备的磨损风险。此外，若脱硝反应器的流场设计不合理，会导致烟气进入空预器时流速分布不均，局部区域流速过高，不仅会加剧换热元件的磨损，还会使空预器转子受力不均，导致密封系统的失效，间接增加漏风率。

三、缓解脱硝对空预器漏风影响的应对策略

（一）优化脱硝系统运行，控制氨逃逸率

精准控制喷氨量：采用先进的喷氨自动控制系统，结合烟气在线监测数据（如 NOₓ、O₂浓度），实时调整喷氨量，确保氨氮摩尔比处于合理范围（通常为 1.0-1.2），将氨逃逸率严格控制在 3ppm 以下。

保障催化剂活性：定期对催化剂进行检测与再生，及时更换失效的催化剂模块；合理控制烟气温度，避免长期低于催化剂活性温度区间运行，减少因催化剂活性不足导致的过量喷氨。

优化喷氨均匀性：定期检查和清理喷氨格栅喷嘴，根据流场模拟结果调整喷氨格栅的布置，确保 NH₃与烟气充分混合，避免局部氨过量现象。

（二）加强空预器的维护与改造

定期清理积灰与沉积物：采用高压水冲洗、蒸汽吹灰等方式，定期清理空预器换热元件上的铵盐沉积物和粉尘；对于严重堵塞的换热元件，及时进行更换。

改进密封系统：采用柔性密封、蜂窝密封等新型密封结构，提高密封片的耐磨性和适配性；根据空预器的运行工况，定期调整密封间隙，确保密封效果。

优化换热元件材质：选用耐腐蚀、耐磨性更强的换热元件材质（如搪瓷涂层、不锈钢材质），降低铵盐腐蚀和粉尘冲刷对设备的损伤。

（三）完善系统设计与流场优化

优化脱硝系统布置：对于新建机组，可根据烟气特性和粉尘含量，合理选择脱硝装置的布置方案（如中尘或低尘布置）；对于现有高尘布置机组，可在 SCR 反应器前增设高效除尘器，减少进入反应器和空预器的粉尘量。

改善烟气流场：通过数值模拟优化 SCR 反应器和空预器的内部流场设计，设置导流板、均流板等装置，确保烟气流速均匀分布，减少局部高速气流对设备的冲刷磨损。

（四）建立联动监测与预警机制

搭建脱硝系统与空预器的联动监测平台，实时监测氨逃逸率、空预器压差、漏风率等关键参数，建立数据关联分析模型。当参数出现异常波动时，及时发出预警信号，指导运行人员调整操作策略，避免问题扩大化。同时，定期开展设备状态评估，制定针对性的维护计划，实现从 “被动维修” 向 “主动预防” 的转变。

脱硝系统的稳定运行是火电行业实现环保达标排放的关键，而空预器漏风率的控制直接关系到机组的经济性能。脱硝过程中产生的氨逃逸、参数波动、催化剂磨损等问题，通过多种机制对空预器的密封性能和结构完整性造成影响，最终导致漏风率升高。因此，必须从运行优化、设备维护、系统设计等多方面采取协同措施，有效缓解脱硝对空预器漏风的不利影响。

未来，随着环保要求的不断提高和技术的持续进步，需进一步加强脱硝系统与空预器的协同设计与智能调控，开发更高效的催化剂和密封技术，实现环保达标与机组经济运行的双重目标，为火电行业的绿色低碳发展提供有力支撑。