我国的热力设备以燃煤锅炉为主，锅炉布袋除尘器在一次能源组成中，燃煤占76.3%，而全国SO2排放量的90%来自燃煤。煤燃烧产生大量的烟气和SO2，SO2可导致酸雨的形成，对生态环境产生严重的影响，我国的大气污染特征正是 由于大量燃煤而形成的煤烟型污染。过去对锅炉烟气的处理大多采用旋风除尘器、静电除尘器、袋式除尘器，但这仅局限于对烟气中粉尘的治理，而没有考虑 对SO2的处理，致使SO2排放量大，酸雨污染严重给我国经济造成巨大损失。脱硫除尘一体化，治理粉尘和控制SO2排放量已成为我国环保工作的重要课题。
湿式旋风脱硫除尘器是 一种 高效脱硫除尘装置，是 湿式吸附脱硫和高效除尘相结合的技术。但由于该装置工作环境差，一方面高速含尘气流对除尘器内壁的强烈冲刷，导致壳 体磨损严重，另一方面脱硫剂和脱硫剂与SO2反应的产物对除尘器体腐蚀严重。防腐耐磨成为该技术得以推广使用的关键。因此有必要对该设备腐蚀和磨损问题进行探讨，并提出相应的措施。
采用湿式吸附法脱硫和高效除尘相结合技术，由文丘里管、旋风除尘器、渣水分离器、加药系统等组成。含尘烟气进入文丘里管中的渐缩管，气流速度逐渐增加，在喉管中，气流速度较高，在高气流的冲击下，从加药箱中注入的脱硫剂得到雾化，在喉管中气液两相充分混合，实现：
 1)脱硫剂与二氧 化硫气体充分接触，反应加性，更有效地消除烟气中的二氧 化硫；2)脱硫剂与水滴不断碰撞，凝并成更大的颗粒，已经凝并的尘粒进入旋风除尘器中，进一步脱硫除尘。
脱水除尘器下端排出尘渣和水的混合物，经渣水分离器，将尘渣与水分离，渣从旋风分离器下部排出到渣车，由渣车运走，水流入循环水箱，再由水泵注入脱硫除尘器，利用含剩余脱硫剂的水再注入脱硫除尘器顶端的喷嘴，进行第二次脱硫，这样既不浪费水，又使脱硫剂得到充分的利用，减少脱硫剂的费用。
该锅炉脱硫除尘器应用于某高校4t/h锅炉烟气处理，运行时不断注入碱性脱硫剂；考虑 到除尘器体的腐蚀问题，要求厂家采用不锈钢。从实际运行来看性能是 稳定的。用500目双飞粉实测：除尘总效率为95%；经两级脱硫，脱硫效率达70%左右；能耗低，系统总压力损失为1200~1300Pa；脱水性能好，引风机后部管道不带水，对风管无腐蚀。但连续运行8个月后，出现破损现象：距离除尘器锥体焊缝边缘10mm左右处正对气流一侧出现5~10mm宽、30~40mm长的裂缝，粉尘从裂缝处向外喷射。当时采取应急处理办法是 补焊。2个月之后，在补焊下缘距锥体焊缝边5~7mm处又出现宽3~7mm、长25~30mm的裂缝。该除尘器不得不停止运行。
破损原因分析
1、外观检查与分析
停止运行后的除尘器经检查，在圆筒体上没有发现任何裂纹，圆筒体内壁有磨刷锈蚀痕迹，也没有发现内凹坑蚀现象；锥体焊缝正对气流一侧边缘出现较大的细长裂缝，裂缝内断口呈脆性破坏，显微分析可在断口附近发现许多裂纹，裂纹形状复杂，呈分叉树枝形状；靠近锥底裂纹处有内凹坑蚀现象，锥体其他地方有磨刷锈蚀痕迹，且比圆筒内壁明显，但没有发现有坑蚀现象。锥体中残液pH=7.5~8.2，呈弱碱性。初步断定锥体破损原因是 ：①在高速含尘气流作用下，粉尘对除尘器内壁的冲刷磨损，越靠近磨损越厉害；②残液对除尘器内壁的腐蚀。
2、分析讨论
（1）从除尘机理分析：含尘气流由进气管以较高速度沿切线方向进入除尘器内，在圆筒体、锥体内作旋转运动，随着气流向下旋转，进入锥体，由于锥体半径减小，气流速度越来越大，气流中的尘粒对锥体的冲击、磨损越来越大。
（2）从不锈钢的材质分析：考虑 到除尘器工作环境差，腐蚀性大，选用1Cr17Ni2不锈钢，厚度为20mm。这种 不锈钢虽然耐腐蚀，但易局部腐蚀，对应力腐蚀敏感。
（3）从焊接工艺分析：1Cr17Ni2不锈钢可焊接性差，焊后在空冷条件下，得到马氏体组织，具有很强的淬硬倾向，焊后残余应力大，易产生裂纹。尤其是 在不锈钢表面有微小凹坑时，更易产生细长裂纹，且裂纹扩展很快，在短时间内发生严重破坏。
为防止应力腐蚀断裂的产生，需进行回火处理，但如果回火温度控制不当，也会影响硬度，回火温度对钢的硬度影响。随着温度的升高，硬度升高很快，到1050~1100℃时，硬度达到较大，此时温度为较佳淬火温度。这是 因为随温度升高，未熔碳化物逐渐熔解，使淬火后马氏体中的含碳量增加；马氏体中的含碳量增加使得硬度增加有效地阻止裂纹扩展。温度超过1100℃时，由于组织中铁素体增加及出现残留奥氏体，使淬火后的硬度降低，这是 因为淬后加热温度过高，一方面使奥氏体中溶解大量的碳及合金元素，稳定性增加，另一方面，当高温时析出铁素体以后，使奥氏体的合金元素，特别是 起稳定作用的合金元素相对地增加，使马氏体转变点降低，因此残留奥氏体度量增加，残留奥氏体将分 解转变成渗透碳体，降低晶间结合强度，从而有利于裂纹的形成和发展。厂家在焊接加工时，焊后没有进行很好的热处理，导致焊缝边缘存在很大的残余应力，使得硬度明显降低，锥体抗腐蚀、抗磨性下降，导致焊缝边缘出现破损现象。
综上所述湿式旋风脱硫脱硝除尘器破损的原因是 高速含尘气流对锥体的冲刷磨损与不锈钢应力腐蚀共同作用的结果。在腐蚀和磨损同时作用的情况下，由于腐蚀加快磨损，磨损促进腐蚀，两者交互作用，使得腐蚀磨损总量并不等于纯磨损量和纯腐蚀量的简单叠加。
防腐耐磨措施
根据以上破损原因分析，提出如下防腐耐磨综合措施。
1、除尘器内壁贴衬耐磨衬里和涂刷耐磨涂料
1)耐磨涂料的选用。耐磨涂料的原材料必须能经受长期的粉尘冲刷，能耐一定的温度，同时还要与除尘器内壁有较强的结合力。选用石英砂为骨料，矾土熟料细粉为掺加料，矾土水泥为胶结料，配成矾土水泥石英砂耐磨耐腐蚀涂料。
2)耐磨耐腐蚀涂料在除尘器内壁的固定。为了使耐磨耐腐蚀涂料和除尘器内壁牢固联结，不会成片地脱落，涂刷前在除尘器内壁增设联结结构，采用的方法是 筋板穿丝固定方法。
3)耐磨耐腐蚀涂料的敷设。耐磨耐腐蚀涂料在除尘器安装前敷设在除尘器内壁上，厚度为20mm。
2、焊接工艺
1)为确保焊接的耐腐蚀性，不锈钢表面应呈光亮状，应去除残渣。去除方法是 砂轮打磨、酸洗、刷洗或抛光。表面粗糙度愈小，其耐磨性愈高。表面酸洗可用酸洗液或酸洗膏，酸洗后用喷水加以清洗。
2)焊后固溶处理：焊接后对1Cr17Ni2奥氏体不锈钢进行回火处理，可将物体加热到1050~1150℃淬火，保温1~1.5h后快速空冷。采用以上防腐耐磨综合措施，该湿式旋风脱硫除尘器运行一年半，运行状况良好。
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