湿式电除尘器给排水技术的研究与应用

3湿式电除尘器用水结垢成因分析

水垢的成因是由于水中的Ca、Mg、SiO2等离子因浓度、温度及酸碱度(pH)等的变化而形成难溶于水的CaCO3、MgCO3、Ca(OH)2、Mg(OH)2、CaSiO3、MgSiO3、CaSO4、MgSO4、Ca3(PO4)2、Mg3(PO4)2等物质而附着于容器壁上形成水垢[9]。

也就是说，成垢必须要有上述的反应过程，而对湿式电除尘器来说这些化学反应过程基本在前置的吸收塔内已完成，而循环水中加入的NaOH反应生成均为可溶性的钠盐，不会额外增加结垢的可能性。

虽然结垢的化学反应主要在吸收塔内已经完成，但结垢的可能性依然存在，水的pH值范围一般取5～7，视水质不同而定，偏酸为佳。进入湿式电除尘器的烟气中可能携带的是从吸收塔逃逸的CaCO3、CaSO4等难溶物质，只要维持好循环水的浓度、温度及酸碱度，即可有效防止结垢的生成[10]。

1)为避免浓度的频繁变化，绝对禁止干烟气进入湿式电除尘器，否则在干式结合处由于浓度、温度等的急剧变化，极易形成严重结垢。

2)维持补给水和排污水的平衡，可保持循环水内各种盐类浓度相对稳定，不易析出结垢。

3)维持烟温稳定也直接保证了循环水的温度稳定，对上述难溶(微溶)性物质而言，循环水基本处于饱和状态，水温的变化直接影响其溶解度，极易造成析出结垢，维持水温恒定可防止这类结垢发生。

4)按湿式电除尘器运行要求定量加碱中和，可维持循环水的酸碱度，一般循环水的pH值维持在5～7的近中性值偏酸为佳，从朗热利耶结垢指数(LSI)公式可以看出，水质的pH值是判断水质结垢倾向性的主要参数，pH值应始终控制在7以下的近中性偏酸状态，以湿法脱硫回用水质的允许最低pH值为下限，过高的pH值因灰水中含有从吸收塔逃逸的CaCO3和CaSO4等物质，会因碱浓度太高反应生成Ca(OH)2而结垢。

从多台大型湿式电除尘器的运行经验来看，做好上述的注意事项，可有效避免管路结垢堵塞，有些项目已运行3年多至今未见结垢现象的发生。

4湿式电除尘器阳极板水膜成型及喷淋冲洗技术

湿式电除尘器与干式电除尘器的最主要的区别就在于清灰方式的不同，干式电除尘器采用振打清灰的方式，而湿式电除尘器采用的是液体冲洗收尘极表面来进行清灰，同时粉尘形成泥浆而排出去[2]。

湿式电除尘器常用的清洗方法有自冲刷、喷雾冲刷等。自冲刷普遍的方法是利用捕集的液滴来润湿收尘极，此方法适宜于捕集液体颗粒，另一种方法是通过烟气冷凝来润湿收尘极，适用于含尘浓度低、含湿量高的烟气。

喷雾冲刷采用水或水加压缩空气后连续冲刷收尘极，使雾化液滴在收尘极表面形成一层液膜。为保证清灰效果，冲洗采用两种方式:一种是在阴阳极上部布置一层细雾滴小流量水膜喷嘴，通过喷入细微水滴或采用溢流形式在阳极板表面形成均匀连续水膜，将吸附在其表面的粉尘冲入灰斗;另一种是在水膜喷嘴的上方布置喷水量较大的冲洗水喷嘴，定期对阳极板和阴极线进行冲洗清灰，使水膜喷嘴未覆盖部位达到清灰的目的。

在国内，喷雾冲刷技术已经在各大中小型锅炉配套的湿式电除尘器中得到了应用，能有效地解决内部件腐蚀及极板积灰等问题。

基于我国国情和电厂现状，湿式电除尘器的废水基本都要循环使用而不能直接排放[11]。由于循环水中包含捕集的粉尘、苛性钠、氢氧化镁或其反应产物，所以湿式电除尘器出口烟气中可能携带有逃逸的含钠盐或镁盐等的雾滴。为了避免烟气中携带这类反应产物对湿式电除尘器出口含尘量的影响，末电场的出口端采用原水进行雾化喷淋，而不用循环水。

至于如何喷淋能够形成最佳的水膜并产生最佳的清灰效果，这就需要根据不同结构的喷嘴在极板表面形成的水膜进行综合比较，并结合不同的排列布置方式，以寻求最佳喷嘴结构和最优的排列组合，确定最佳供水参数，一般这些参数只能通过试验取得。

5湿式电除尘器选材与防腐技术

湿法脱硫后的烟气腐蚀性较强，而湿式电除尘器位于湿法脱硫下游，其主要部件阳极板、阴极线工作在高湿、含酸的腐蚀环境中，需要较强的抗腐蚀性，应采用不锈钢或其他导电、防腐蚀材质，否则应涂装防腐导电涂料[12]。

但是由于湿式电除尘器配备有连续喷淋系统，可形成水膜覆盖电极表面，而且循环水已经过加碱中和，从而大大减轻了腐蚀，即使在这样的环境中，也可采用316L不锈钢作为电极材料，而不必使用更高级的合金钢[13]，其中选用低含碳量的316不锈钢是为了减少焊后对不锈钢耐蚀性的影响。由图2可见316不锈钢对硫酸的腐蚀速率[14]。

由于湿式电除尘器灰水系统属定补定排部分循环的开式系统，一般地，锅炉燃烧高硫煤在不加碱的情况下，合理地配水，其循环水的pH值极限值不会低于1，以含硫酸量计，pH=1换算为质量浓度为0.49%。从腐蚀速率可以看出，即使循环水不中和，316L材质不锈钢的年腐蚀率也在0.01mm/a以下，因此均匀水膜可对阴阳极等内部件起到很好的防腐作用。

因此，湿式电除尘器的喷淋冲洗系统的设计是否合理，分配是否均匀，能否使每个模块都能得到有效冲洗保护，对阴阳极的防腐也是至关重要的。而对于本体内部其他供水、供气管道、支撑件等也应采用不锈钢或非金属防腐材质。壳体、喇叭、灰斗、烟道等，一般用普通钢作为基材，玻璃鳞片或其他材料防腐衬里。

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