燃煤锅炉烟气中SO3的生成与SCR脱硝装置氨逃逸共同导致了低温烟气当中硫酸氢铵(ABS)的生成。沉积在尾部设备受热面的ABS会黏附烟气中的飞灰并发生化学反应形成致密的灰垢,引发空预器及下游设备结垢甚至堵塞,严重影响锅炉的安全经济运行。现有研究多是关注S03和ABS的生成机理,对ABS导致的结垢研究侧重于物理黏附作用。ABS与飞灰之间化学反应对尾部设备结垢特性的影响不容忽视,相关反应特性的研究可以为尾部设备积灰结垢的预防和治理提供理论参考。本文采用热力学模拟计算与实验结合的方法分别探究H2SO4/ABS与飞灰的反应特性,分析了结垢产物组分。通过热力学模拟计算研究了 H2SO4与飞灰反应过程,将所有固相产物分为硫酸盐、铝硅酸盐和游离氧化物三类作为灰垢组分,反应生成的硫酸盐会促进结垢。硫酸钙是灰垢中最主要的硫酸盐物相,除硫酸镁、硫酸钠、硫酸钾外还有钾芒硝(K3Na(SO4)2)和钾明矾(KAl(SO4)2)生成,钾芒硝和钾明矾均会促进结垢。计算结果表明烟气温度对三类灰垢组分占比和硫酸盐生成量的影响较小,低温烟气下硫酸镁和硫酸铝赋存形态为硫酸盐水合物。将飞灰与H2SO4质量比定义为灰硫比(D/S),硫酸盐占比随灰硫比升高而减少;铝硅酸盐占比随灰硫比同步增加;灰垢硫酸化和铝硅酸化程度降低,未能参与反应的游离氧化物占比就会增加。硫酸盐生成量随灰成分变化的关系表明H2SO4会优先与飞灰中氧化钙反应生成硫酸钙。通过比较不同碱酸比(B/A)飞灰的硫酸盐生成特性得出高碱酸比飞灰硫酸盐生成量更多,更易导致结垢。通过对比热力学模拟结果,ABS和飞灰反应特性与H2SO4和飞灰反应基本一致,区别主要在于部分灰成分对铝硅酸化的影响趋势不同,部分硫酸盐赋存物相不同。实验制备了添加不同量H2SO4/ABS的灰垢,SEM和XRD分析表明灰垢中硫酸钙的生成增强了飞灰的团聚,灰硫比会影响灰垢中硫酸钙赋存形式,随灰硫比降低半水石膏增多,无水石膏减少。ABS与飞灰反应除硫酸钙还有硫酸铵(AS)与钾明矾生成,飞灰在ABS作用下形成紧密的团聚体,造成严重结垢,且灰硫比越低,板结程度越大。实验制备ABS灰垢的热重分析表明在150℃左右达到最大失重速率,验证了空预器在线升温气化治堵的合理性与可行性,最后本文简要总结了预防和治理ABS结垢的工程措施。