湿式静电除尘器耐腐蚀合金评估与应用建议

日立（Hitachi Plant Technologies）Orita & Shiromaru 对高硫燃料电厂间歇冲洗WESP耐蚀材料的系统研究

关键词
湿式静电除尘器, SO3雾滴, pH, 耐腐蚀合金, 均匀腐蚀, 点蚀, 应力腐蚀裂纹, 缝隙腐蚀, 脱硫, 间歇冲洗

随着脱硫装置向更精细的SO3治理演进，湿式静电除尘器（WESP）在捕集SO3雾滴和细颗粒方面的作用愈发重要。然而，使用含硫量高的燃料并采用间歇冲洗策略时，WESP内部在不冲洗期间会进入强酸性环境（pH可降至≈0.5甚至更低），对设备的耐腐蚀能力提出了更高要求。针对这一行业痛点，Hitachi Plant Technologies的Keigo Orita与Nobuhiko Shiromaru开展了一项系统的耐蚀合金评估试验，目的在于为高硫燃料、间歇冲洗工况下的WESP选型提供可靠依据（作者与单位信息见文末）。

本研究以模拟WESP内收集的SO3雾滴为腐蚀介质，固定Cl-含量为3%，温度328 K，通过调节硫酸浓度将溶液pH控制在0～2范围，先筛选出七种候选耐腐蚀合金（以UNS编号表示），再从电化学性能、应力腐蚀裂纹（SCC）和缝隙腐蚀三个层面逐步评价。电化学试验采用阳极极化曲线测量（扫速20 mV/min），以是否出现活性峰及点蚀电位（>1 V为安全）判断一般腐蚀与点蚀倾向[3]；SCC按U形受力件浸泡500 h观察裂纹；缝隙腐蚀以螺栓夹紧试件在1000 h后的质量损失评估实际受缝隙影响的耐蚀极限。

试验结果显示：当pH低于0.5时，含高合金元素（如镍-钼-钨）的N06022与N10276在所有测试条件下均表现优异，可作为极端酸性条件下的首选材料；而在pH 0.5～1.0区间，从综合耐蚀性能与经济性考虑，双相或高合金不锈钢S32053被认为为最优选，虽在pH=0.5附近对缝隙腐蚀存在敏感性，但可通过接缝处涂层或密封处理来规避局部腐蚀风险。其他常规材质（如S31703等）在pH≤1时表现出明显的质量损失与裂纹倾向，不适合此类工况。基于此，作者提出：0.5