烟气导电率与静电除尘器效率

浙江飞达 环保科技 赵新志关于混合烟气导电特性与电除尘器运行调试的研究

关键词
electric strength, electrical resistivity, mixed gas, screen, 静电除尘器, 烟气导电率

在当前工业锅炉与烟气治理实践中，烟气导电率成为影响静电除尘器(ESP)性能的关键因素之一。随着环保排放标准日益严格，理解电场强度与电阻率之间的相互作用，能够帮助工程师通过科学调试提高除尘效率、降低能耗并保障达标排放。本文基于浙江飞达环保科技赵新志的系统研究，对混合烟气导电特性、颗粒电阻率与ESP运行调试策略进行归纳与实践建议，以期为电除尘器在钢铁、水泥、化工和浆纸等行业的应用提供参考(作者单位：Zhejiang Feida Environment Protection Technology)。

研究表明，ESP 的集尘原理依赖于高压电场在放电电极周围形成的电晕区，使颗粒带电并在电场力作用下迁移至集电极。但混合烟气（以氮、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫为主）在高电场下可能发生导电乃至击穿，产生电子流，对电场形成屏蔽，进而削弱作用于粉尘的有效电场强度，导致除尘效率下降。颗粒的电阻率（电阻率越低越易形成电流）与混合烟气的导电率共同决定了系统总体电性行为；在某些操作点，随着电压上升进入导电或击穿区，出口排放反而增大[1]。

基于理论与现场分析，提出热态运行调试方法：在锅炉满负荷（约90%负荷）条件下，绘制ESP 的V–I特性曲线并同步记录烟气排放浓度（建议配备浊度计）。调试步骤建议按电流步进采点（当电流>200 mA时以100 mA为步进，小于200 mA时以50 mA为步进），每点稳定运行不少于10分钟，选取排放量最小且电压、电流适中的工作区间作为长期运行点。实践案例表明，在一台75 t/h锅炉中，尘碳含量高且粉尘电阻率≈5.7×10^6 Ω·cm 时，原运行电压50–60 kV、电流约400 mA，但出口粉尘浓度接近200 mg/m3；将工作电压下调至约35 kV，使工作点脱离混合烟气的导电/击穿区后，屏蔽效应消失，烟气“冒烟”问题迅速改善，能耗也显著下降。

针对不同电阻率粉尘的工程对策包括：对低电阻率粉尘，可通过适当降低电压、缩短极板间距等方法避开烟气导电区；对高电阻率粉尘，单纯提高电压往往无效，需结合除尘器清灰、烟气调质或改善燃烧条件以降低粉尘电阻率，但对加湿调质等措施需权衡副作用。调试还应兼顾电源特性，选择更适配的高压电源或高频供电，以优化电场分布并减小烟气导电影响[1,2]。

从产业化与市场角度看，静电除尘器在中国重点行业的改造与升级存在巨大空间。像艾尼科（Enelco）等企业在极板、极线及电场优化设计方面的技术积累，可为行业客户提供包括电场优化、专用电源匹配及在线调试服务的整套解决方案，从而在保证排放达标的同时实现节能降耗和长期运维成本降低。展望未来，结合烟气导电率监测、实时V–I曲线自适应控制与智能运维，ESP 将朝着更稳定、更高效、低碳运行的方向发展，特别适用于钢铁、水泥、化工与浆纸行业的超低排放改造。

综上所述，混合烟气的导电特性对静电除尘器的有效电场强度有直接影响，工程实践中应通过热态调试避开导电/击穿区并结合粉尘电阻率治理与电源匹配来提升除尘效率与能效。进一步的研究与现场数据积累，将有助于在不同燃料与工况下形成更具普适性的调试规范，以推动电除尘器在中国工业减排中的广泛应用。

参考文献
[1] Li Zaishi. Electrostatic Precipitator. [2] ZHAO Xinzhi. Flue Gas Conductivity and Efficiency of ESP. 11th International Conference on Electrostatic Precipitation, pp.75-78. [3] Translated by Zhuji ESP Institute. Engineering Science of ESP.