串联静电除尘器在燃煤热电厂颗粒物减排中的应用与评价

基于印度德里某60 MW机组现场PG测试（作者：A. Chandra，印度理工学院德里能源研究中心）

关键词
静电除尘器, 颗粒物减排, 烟气治理, 低排放改造, 艾尼科, ESP

随着城市化和工业用电增长，燃煤热电厂的颗粒物排放治理成为环境治理与产业合规的重点。静电除尘器（ESP）作为锅炉烟气固体颗粒物控制的主力设备，其长期运行性能衰退会直接影响排放达标和周边居民健康。本研究由A. Chandra及其团队在印度理工学院德里能源研究中心主持，对一座位于市区的60 MW燃煤机组在加装第二套ESP后进行性能保证（PG）测试，分析了串联ESP体系的减尘效果与运行问题（见参考文献[1]）。

研究在两道烟道（A、B）中分别布置了先由ALSTOM供货的新ESP，再进入原有BHEL制造的ESP，分别在每级入口与末端取样，测量烟气流量、温度、压降、电气参数与悬浮颗粒物（SPM）浓度。测试期间机组稳定运行在约60%负荷，总烟气流量约178,638–190,774 Nm3/h（约101.6 m3/s），烟气温度约130 ℃。检测显示两级ESP联用后，系统整体颗粒物去除效率稳定超过99.5%，平均值约99.63%，满足严格排放要求（见表A与图示数据）[1]。

单级性能方面，新装ALSTOM ESP在现场工况下的实测收集效率为93.5%–95.7%（平均≈94.6%），而原有BHEL ESP的实测效率在90.6%–93.9%之间（平均≈93.2%）。差异来源于设备老化、场内电场分配与电流配置不合理以及局部背电晕现象等因素。电气记录显示ALSTOM机组保持较高二次电压（>50 kV）且无明显火花，表明背电晕受控，迁移速度大、除尘效果好；而BHEL机组在初级场存在回火迹象，且场电流分配与常规做法相反，提示需要调整初末段电流分配以改善总体效率（见参考文献[1,2]）。

测试还发现烟道在ESP出口至烟囱间存在6%–10%气体泄漏，这会导致末端SPM读数偏高并降低系统经济性。颗粒粒径分析显示，ALSTOM入口样品约56%颗粒小于10 μm，经过ESP后小于10 μm部分升至约93%，表明ESP对细颗粒也有显著去除作用，但终端样品量不足以做更深度分析。

基于现场结果，作者提出了若干可行改善措施：堵漏以减少外部稀释与能量浪费、保持锅炉负荷稳定以避免烟气波动、优化收集极电流分配（初段适当降低电流、末段提高电流）以及定期监测电场参数以避免背电晕。这些措施不仅能提升除尘效率，也能降低运维成本与能耗，延长设备寿命（见参考文献[1,3]）。

对于中国市场，浆纸、钢铁、水泥与化工行业的燃煤/固废锅炉同样面临颗粒物达标与节能减排压力。采用串联ESP或对既有ESP进行电场优化，是符合中国“降碳、减污”双控目标的合理路径。以艾尼科（Enelco）为例，其在极板与极线材料、均匀电场设计与在线电场诊断方面的技术积累，可用于改造老旧ESP、抑制背电晕、提升迁移速度和降低短路率，从而在满足排放要求的同时实现运维成本下降和能耗优化。结合DEUSCH-ANDERSON等理论模型和现场校正，企业可在不同行业场景中制定定制化改造方案，实现颗粒物长期稳定达标与经济运行。

总之，本次现场PG测试表明：在无法采用化学助凝（如SO3/NH3）等方法的城市机组环境下，通过串联静电除尘器并配合电场优化、系统堵漏与运行工况稳定化，能显著提高颗粒物减排性能，为城市近郊与工业集聚区的烟气治理提供了可行且经济的工程路径（详见参考文献[1-3]）。

参考文献
[1] A. Chandra, “Particulate Reduction Using A Series of ESPs in A Coal Based Thermal Power Plant,” Proc. ICESP IX, 2002. [2] H. J. White, Industrial Electrostatic Precipitation, International Society for Electrostatic Precipitation, 1988. [3] A. Chandra and Ison V. Vanchipurackal, “Performance upgradation of ESPs using difficult coal,” Proc. 8th Int. Conf. on Electrostatic Precipitation, vol.2, May 2001.