在工业烟气治理领域,湿式电除尘器因其对细微颗粒物和酸性气溶胶的高效去除能力,被广泛应用于燃煤电厂、钢铁烧结、垃圾焚烧等高污染排放场景。随着环保标准的提升,湿式电除尘器在超低排放改造中发挥着关键作用。然而,在实际应用过程中,设备腐蚀、水膜分布不均、电压波动等问题时常影响其稳定运行。特别是在高湿度、高腐蚀性烟气环境下,湿式电除尘器的材料选择、冲洗系统设计和电气控制策略显得尤为重要。本文将围绕湿式电除尘器在选型、运行和维护中的典型问题,结合技术参数与实际案例,提供系统性解决方案。
电场内部腐蚀导致设备寿命缩短
湿式电除尘器工作环境长期处于高湿、酸性氛围中,金属部件易发生电化学腐蚀,尤其在烟气中含有SO₂、HCl等成分时,冷凝液pH值可低至2-3,加速材料劣化。若阴极线、阳极板或支撑结构选用普通不锈钢,可能在2-3年内出现穿孔或断裂。
建议在腐蚀严重区域采用316L或双相不锈钢(如2205),其钼含量≥2.5%,抗点蚀性能显著提升。对于阳极模块,可选用导电玻璃钢(FRP)材质,兼具耐腐蚀与导电特性。阴极系统宜采用钛合金芒刺线,并进行表面钝化处理。(某燃煤电厂湿式电除尘器因阳极板采用304不锈钢,在运行18个月后出现多处腐蚀穿孔,更换为2205双相钢后,连续运行3年未发现明显腐蚀)
此外,控制循环水pH值在5.5-6.5之间,可有效减缓腐蚀速率。定期检测冲洗水氯离子浓度,建议控制在≤50ppm,避免应力腐蚀开裂。
水膜分布不均影响除尘效率
湿式电除尘器依赖均匀水膜捕集粉尘,若喷嘴堵塞、管道结垢或压力不足,会导致局部干区形成,降低除尘效率。干区易引发闪络放电,造成电压下降甚至跳闸。
喷嘴选型应匹配水质条件。在使用回用水的系统中,建议采用抗堵型螺旋喷嘴,孔径不小于4mm,并设置前置过滤器(过滤精度≤100μm)。喷淋压力宜维持在0.2-0.3MPa,确保覆盖整个阳极板表面。(某钢铁厂湿式电除尘器因喷嘴堵塞率超30%,导致除尘效率从95%降至78%;加装自动反冲洗系统后,喷嘴通畅率恢复至95%以上)
建议每班次检查喷淋覆盖率,可通过内窥镜或停机目视确认。定期化学清洗阳极板,去除结垢层,可恢复85%以上的原始效率。
电压电流异常与电气系统稳定性
高压供电系统的稳定性直接影响湿式电除尘器的除尘性能。常见问题包括二次电压偏低、闪络频繁、电流波动大等,可能由烟气湿度突变、粉尘比电阻变化或绝缘子受潮引起。
绝缘子室需设置独立加热和热风清扫系统,保持温度高于露点10-15℃,防止结露导致爬电。高压隔离开关和穿墙套管应定期清理积灰,检测绝缘电阻,建议不低于500MΩ。(某垃圾焚烧项目湿式电除尘器因绝缘子受潮,月均跳闸次数达20次;加装热风循环系统后,跳闸率降至每月2次)
控制系统宜采用智能恒流源,具备自动调压、闪络预测和故障自诊断功能。在粉尘浓度突增时,系统应能自动降低电压,避免持续拉弧损坏设备。
不同工况下的适应性与参数调整
湿式电除尘器在不同烟气条件下需调整运行参数。例如,在低负荷运行时,烟气流速降低,水膜易过厚,增加带水风险;高负荷时则可能因粉尘浓度过高导致电场饱和。
建议设置多级喷淋模式:正常运行时采用间歇喷淋(如每2小时喷5分钟),高粉尘工况切换为连续喷淋。烟气流速宜控制在1.5-2.5m/s,过高会降低颗粒停留时间,过低则易积灰。(某化工企业湿式电除尘器在生产波动期间,通过动态调整喷淋频率和电压曲线,出口颗粒物浓度稳定在5mg/m³以下)
对于含油雾或粘性粉尘的烟气,可在前段增设预处理装置,防止油污附着在极板上形成绝缘层。
冲洗水系统与废水处理方案
湿式电除尘器运行中产生大量冲洗废水,含有重金属、悬浮物和酸性物质,需配套处理系统。若直接排放,不仅违反环保法规,还可能腐蚀管道。
建议设置中和沉淀池,投加石灰调节pH至8-9,去除重金属离子。悬浮物可通过斜板沉淀或过滤去除,处理后水质应满足回用标准。(某自备电厂湿式电除尘器废水经中和+絮凝+过滤处理后,SS≤30mg/L,pH=7.2,回用于喷淋系统,水耗降低60%)
定期检测循环水浊度,建议控制在≤50NTU。超过限值时应部分排放并补充新鲜水,防止结垢和微生物滋生。