冶煉廠濕電除塵器如何處理鍋爐煙氣

在冶煉行業中，鍋爐煙氣含有粉塵、酸霧、重金屬（如鉛、鋅、汞）及硫氧化物等復雜污染物，濕電除塵器（WESP）通過 “電離捕集 - 濕法脫除” 的協同作用實現高效凈化，其處理過程可分為預處理、核心電離捕集、煙氣再處理及系統保障四大環節，具體流程與技術細節如下：

一、煙氣預處理：為高效凈化奠定基礎

鍋爐煙氣在進入濕電除塵器前，需通過預處理系統去除大部分雜質與酸性物質，避免設備腐蝕并提升后續凈化效率，核心步驟包括：

• 降溫調質：通過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），同時調節煙氣濕度至 85% 以上。此過程可降低煙氣粘度，增強粉塵顆粒的導電性，為后續電離捕集創造條件，同時避免高溫損壞濕電內部的絕緣部件。

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

• 除霧預處理：通過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入濕電系統，導致 “二次揚塵” 或陽極板結垢。

二、核心處理：電離捕集與濕法脫除污染物

預處理后的煙氣進入濕電除塵器本體，通過高壓電離與濕法沖洗的協同作用，深度去除細微粉塵（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

濕電除塵器內部設置陰極線（如芒刺線、星形線）與陽極板（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），陽極板接地，形成強電場：

當電場強度超過空氣擊穿電壓時，陰極線周圍的空氣發生 “電暈放電”，產生大量電子、正離子與負離子；

煙氣中的粉塵顆粒、酸霧滴（如 H?SO?霧）、重金屬蒸汽（如 Hg）隨氣流通過電場時，會與電子、負離子碰撞，被賦予負電荷（荷電效率可達 99% 以上）；

荷電后的污染物顆粒因帶電，會在電場力作用下向陽極板移動，為后續捕集奠定基礎。

（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力驅動下，終吸附在陽極板表面，再通過 “濕法沖洗” 將其從陽極板上剝離，隨沖洗液排出系統，實現與煙氣的分離：

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

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

• 氣液分離：凈化后的煙氣（含少量水霧）進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 99.5% 以上），避免水霧攜帶污染物排放，同時防止風機帶水腐蝕。

三、輔助系統：保障處理過程穩定運行

濕電除塵器的穩定運行依賴三大輔助系統，分別負責廢水處理、電源控制與設備保護：

含塵廢水處理系統：沖洗產生的含塵廢水（懸浮物濃度通常為 1000-5000mg/L）進入廢水處理單元，通過 “混凝沉淀（加 PAC、PAM）+ 過濾（石英砂過濾器）+pH 調節（加堿中和至 6-9）” 處理后，清水回用于噴淋系統（回用率可達 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：采用恒流源高壓直流電源，可根據煙氣含塵量、濕度變化自動調節輸出電壓與電流（如煙氣含塵量升高時，自動提升電壓以增強電離效果），同時具備過流、過壓、短路保護功能，防止陰極線擊穿或陽極板腐蝕；

設備防腐與保溫系統：濕電除塵器本體（陽極板、殼體）采用316L 不銹鋼或玻璃鋼（FRP） 材質，耐受酸性廢水與煙氣腐蝕；殼體外側包裹巖棉保溫層（厚度 50-100mm），防止煙氣溫度過低導致結露，避免殼體腐蝕。

四、處理效果與達標保障

通過上述流程，濕電除塵器對鍋爐煙氣的凈化效果可達到以下指標：

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

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。

為確保長期達標，需定期對陰極線、陽極板、噴淋系統進行檢修（如每 3 個月清理陰極線積塵，每 6 個月檢查噴嘴堵塞情況），同時實時監測煙氣排放濃度（安裝 CEMS 在線監測系統），根據數據調整運行參數（如噴淋頻率、高壓電源電壓）。