冶煉廠濕電除塵器如何處理鍋爐煙氣

在冶煉行業(yè)中，鍋爐煙氣含有粉塵、酸霧、重金屬（如鉛、鋅、汞）及硫氧化物等復(fù)雜污染物，濕電除塵器（WESP）通過(guò) “電離捕集 - 濕法脫除” 的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)高效凈化，其處理過(guò)程可分為預(yù)處理、核心電離捕集、煙氣再處理及系統(tǒng)保障四大環(huán)節(jié)，具體流程與技術(shù)細(xì)節(jié)如下：

一、煙氣預(yù)處理：為高效凈化奠定基礎(chǔ)

鍋爐煙氣在進(jìn)入濕電除塵器前，需通過(guò)預(yù)處理系統(tǒng)去除大部分雜質(zhì)與酸性物質(zhì)，避免設(shè)備腐蝕并提升后續(xù)凈化效率，核心步驟包括：

• 降溫調(diào)質(zhì)：通過(guò)噴淋冷卻塔或換熱器將煙氣溫度從 180-250℃降至 60-80℃（接近飽和溫度），同時(shí)調(diào)節(jié)煙氣濕度至 85% 以上。此過(guò)程可降低煙氣粘度，增強(qiáng)粉塵顆粒的導(dǎo)電性，為后續(xù)電離捕集創(chuàng)造條件，同時(shí)避免高溫?fù)p壞濕電內(nèi)部的絕緣部件。

• 酸霧與硫氧化物脫除：若煙氣含高濃度 SO?或 HCl，需先經(jīng)過(guò)濕法脫硫塔（如石灰石 - 石膏法、氨法）或中和噴淋塔，通過(guò)堿性吸收液（如 Ca (OH)?溶液、氨水）與酸性氣體反應(yīng)，將 SO?去除率提升至 95% 以上，酸霧濃度降至 50mg/m3 以下。預(yù)處理后的煙氣含塵量通常控制在 50mg/m3 以內(nèi)，避免大量粉塵堵塞濕電陽(yáng)極板，影響電離效果。

• 除霧預(yù)處理：通過(guò)折流板除霧器或旋流除霧器去除煙氣中直徑大于 10μm 的霧滴，防止霧滴攜帶粉塵進(jìn)入濕電系統(tǒng)，導(dǎo)致 “二次揚(yáng)塵” 或陽(yáng)極板結(jié)垢。

二、核心處理：電離捕集與濕法脫除污染物

預(yù)處理后的煙氣進(jìn)入濕電除塵器本體，通過(guò)高壓電離與濕法沖洗的協(xié)同作用，深度去除細(xì)微粉塵（PM2.5）、重金屬及殘留酸霧，核心步驟分為 “電離荷電” 與 “捕集脫除” 兩階段：

（一）電離荷電：讓污染物顆粒帶電

濕電除塵器內(nèi)部設(shè)置陰極線（如芒刺線、星形線）與陽(yáng)極板（如平板式、蜂窩式），陰極線連接高壓直流電源（電壓通常為 40-70kV），陽(yáng)極板接地，形成強(qiáng)電場(chǎng)：

當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)空氣擊穿電壓時(shí)，陰極線周圍的空氣發(fā)生 “電暈放電”，產(chǎn)生大量電子、正離子與負(fù)離子；

煙氣中的粉塵顆粒、酸霧滴（如 H?SO?霧）、重金屬蒸汽（如 Hg）隨氣流通過(guò)電場(chǎng)時(shí)，會(huì)與電子、負(fù)離子碰撞，被賦予負(fù)電荷（荷電效率可達(dá) 99% 以上）；

荷電后的污染物顆粒因帶電，會(huì)在電場(chǎng)力作用下向陽(yáng)極板移動(dòng)，為后續(xù)捕集奠定基礎(chǔ)。

（二）捕集脫除：將帶電顆粒從煙氣中分離

荷電后的污染物顆粒在電場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)下，終吸附在陽(yáng)極板表面，再通過(guò) “濕法沖洗” 將其從陽(yáng)極板上剝離，隨沖洗液排出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與煙氣的分離：

• 顆粒捕集：帶負(fù)電的粉塵顆粒、酸霧滴、重金屬顆粒（如 HgO）向陽(yáng)極板移動(dòng)，到達(dá)陽(yáng)極板后釋放電荷，被吸附在板面上，形成 “粉塵層” 或 “液膜”；

• 濕法沖洗：通過(guò)設(shè)置在陽(yáng)極板上方的噴淋系統(tǒng)（采用霧化噴嘴，水壓 0.3-0.5MPa），持續(xù)或間歇向陽(yáng)極板噴灑清水（或循環(huán)處理后的廢水），沖洗液在陽(yáng)極板表面形成均勻的水膜，將吸附的污染物顆粒沖刷下來(lái)，形成 “含塵廢水”；

• 氣液分離：凈化后的煙氣（含少量水霧）進(jìn)入除塵器頂部的高效除霧器（如屋脊式除霧器 + 管式除霧器），去除直徑大于 5μm 的水霧（除霧效率可達(dá) 99.5% 以上），避免水霧攜帶污染物排放，同時(shí)防止風(fēng)機(jī)帶水腐蝕。

三、輔助系統(tǒng)：保障處理過(guò)程穩(wěn)定運(yùn)行

濕電除塵器的穩(wěn)定運(yùn)行依賴三大輔助系統(tǒng)，分別負(fù)責(zé)廢水處理、電源控制與設(shè)備保護(hù)：

含塵廢水處理系統(tǒng)：沖洗產(chǎn)生的含塵廢水（懸浮物濃度通常為 1000-5000mg/L）進(jìn)入廢水處理單元，通過(guò) “混凝沉淀（加 PAC、PAM）+ 過(guò)濾（石英砂過(guò)濾器）+pH 調(diào)節(jié)（加堿中和至 6-9）” 處理后，清水回用于噴淋系統(tǒng)（回用率可達(dá) 80% 以上），污泥脫水后送固廢處置中心，避免二次污染；

高壓供電系統(tǒng)：采用恒流源高壓直流電源，可根據(jù)煙氣含塵量、濕度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓與電流（如煙氣含塵量升高時(shí)，自動(dòng)提升電壓以增強(qiáng)電離效果），同時(shí)具備過(guò)流、過(guò)壓、短路保護(hù)功能，防止陰極線擊穿或陽(yáng)極板腐蝕；

設(shè)備防腐與保溫系統(tǒng)：濕電除塵器本體（陽(yáng)極板、殼體）采用316L 不銹鋼或玻璃鋼（FRP） 材質(zhì)，耐受酸性廢水與煙氣腐蝕；殼體外側(cè)包裹巖棉保溫層（厚度 50-100mm），防止煙氣溫度過(guò)低導(dǎo)致結(jié)露，避免殼體腐蝕。

四、處理效果與達(dá)標(biāo)保障

通過(guò)上述流程，濕電除塵器對(duì)鍋爐煙氣的凈化效果可達(dá)到以下指標(biāo)：

粉塵排放濃度：≤5mg/m3（甚至可低至 1mg/m3 以下，滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)）；

酸霧排放濃度：≤10mg/m3；

重金屬（如 Hg）去除率：≥85%；

煙氣林格曼黑度：≤0 級(jí)。

為確保長(zhǎng)期達(dá)標(biāo)，需定期對(duì)陰極線、陽(yáng)極板、噴淋系統(tǒng)進(jìn)行檢修（如每 3 個(gè)月清理陰極線積塵，每 6 個(gè)月檢查噴嘴堵塞情況），同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煙氣排放濃度（安裝 CEMS 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)），根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)（如噴淋頻率、高壓電源電壓）。