煤电烟气治理：静电除尘器、袋式除尘器与排放标准的应用比较

基于中国电除尘学会王立倩等（南京）研究的行业应用与经济评估

关键词
静电除尘器, 袋式除尘器, 排放标准, 烟气治理, 运行维护

自20世纪80年代以来，我国火电装机规模快速扩张，2003年全国电力装机已达384,500 MW，其中燃煤机组约285,640 MW，伴随而来的是对烟气治理设备的大量需求与排放达标压力[1][4]。2004年起实施的新《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223‑2003）将新建煤电机组颗粒物排放限值统一到50 mg/m3（部分西部与低硫条件放宽至100 mg/m3），显著推动袋式除尘器（bag filter）在电厂的采用，同时也对静电除尘器（ESP）的升级改造提出更高要求[4]。

本文以王立倩、张德选、杨秀云等人在中国电除尘领域的长期统计与案例为依据，梳理静电除尘器与袋式除尘器在中国燃煤电厂的应用演进、技术适配与经济比较，并结合行业趋势与实际工况给出工程化建议。中国煤种差异极大，粉尘成分对除尘设备性能影响显著：如准噶尔、驻北等高Al2O3灰分煤会产生高电阻率和粘性粉尘，导致ESP需大幅增大有效放电面积（SCA）以维持脱收效率，而袋式除尘器对此类“难煤”表现出更稳定的脱除能力[5]。实践表明，自2001年起袋式除尘器在内蒙古呼和浩特等地的成功运行，大幅提升了困难煤种机组的出厂烟尘浓度控制（Hohhot案例运行排放约30 mg/m3）[7]。

从经济性角度比较，基于实际机组数据的分析显示：对于极端“难煤”，袋式除尘器一次性投资约为ESP的1.4—1.6倍；而对于煤质良好的工况，袋式除尘器投资可能高出3倍以上；运行费用方面，在难煤条件下两者接近，但在优质煤条件下袋式除尘器运行费可高出约70%[4]。因此，选型应以煤质（灰分成分、可溶盐、比表面积）、烟温、脱硫联动及长期运维成本为决策主轴。

面向浆纸、钢铁、水泥、化工等重点行业，烟气治理不仅关系排放达标，还影响背压、发电效率与运维成本。对于装有湿法脱硫（FGD）的机组，袋式除尘器在下游处理和二次污染控制上具备一定优势；而对追求低电耗与成熟可靠运行的老厂改造，优化ESP（包括极板/极线设计、电场分布及SCA调整）仍是性价比较高的路径[3]。

在技术供应层面，艾尼科（Enelco）在极板结构、极线材料与电场优化方面的工程经验，可为ESP的复原性升级与能耗降低提供技术支持。通过改进场强分布与极线配置，通常能够降低所需SCA、减少电耗并稳定排放；在袋式系统方面，耐高温、抗氧化的过滤材料选择及合理的脉冲清灰策略则是保证长期可靠性的关键。未来，结合在线监测、智能控制与预测性运维，可进一步提升设备运行稳定性与单位发电排放绩效。

综上所述：面对更严格的排放标准和多样化煤种，中国电厂应以煤质为导向综合评估ESP与袋式除尘器的投资与运行代价；对“高Al2O3、高比表面积”的难燃煤，优先考虑袋式除尘器或ESP与布袋组合方案；对煤质稳定且追求低运维成本的工况，通过艾尼科等厂商的电场与电极优化改造仍具有较高的经济性。总体来看，未来十年内烟气治理将在设备升级、联产脱硫与智能运维方面投入大量资源，总体投资规模达到数十亿人民币量级，但对应的是更为可靠的达标能力与更低的环境外部成本[1][7].

参考文献
[1] Xi’an Thermal Power Research Institute. Forecast of the Chinese coal-fired power. 2003.
[2] Wang Liqian. Present status quo of electrostatic precipitators used in Chinese coal-fired power plants. Journal of Electric Power Environmental Protection, 1985;1(1):6–14.
[3] Wang Liqian. Present status and trends of Chinese electrostatic precipitators industry and market. Electrostatic Precipitation and Gas Cleaning, 2000;6(4):10–29.
[4] Wang Liqian, Zhang Dexuan. Particulates control and emission standard of coal-fired power plants in China. Proceedings of the Second Conference on Electrostatic Precipitation and the Second Conference on Flue Gas Desulfurization, 2003:74–88.
[5] Zhang Dexuan. Electrostatic characteristics of high aluminum fly ash. Electrostatic Precipitation and Gas Cleaning, 2003;9(4):4–9.
[6] Wang Liqian. Report of bag filter used in five power plants. Environmental Protection Office, Ministry of Water Resources and Electric Power, 1983.
[7] Sun Jiayong. Application of fabric filter in utility. Electrostatic Precipitation and Gas Cleaning, 2002;8(2):13–20.
[8] Investigation and testing reports on the precipitator operation in Zhunger Power Plant. Unpublished plant information, March & Aug 2003.