三相脉冲系统升级电除尘器：艾尼科在中国电厂的改造实践

基于Rico‑Werk/J. von Stackelberg 的研究与国内应用示例，聚焦Electrostatic Precipitator Upgrade与Pulsing Three Phase System的工程效果

关键词
Electrostatic Precipitator Upgrade, Pulsing Three Phase System, 烟气治理, 节能降耗

随着全球与中国对工业烟气排放管理的持续收紧，电除尘器（ESP）升级成为燃煤电厂、钢铁、水泥、造纸和化工行业实现排放达标和节能降耗的关键手段之一。本文基于J. von Stackelberg及Rico‑Werk Eiserlo & Emmrich GmbH 的研究成果，结合在马头、发耳、金竹山和雷阳等中国电厂的改造案例，系统介绍了三相脉冲高压供电（Pulsing Three Phase System）在Electrostatic Precipitator Upgrade中的应用与收益，并对未来趋势与艾尼科（Enelco）在电除尘器优化方面的技术优势进行展望。作者：J. von Stackelberg（联系邮箱：j.vonstackelberg@rico-werk.com）[1]。

三相脉冲系统将传统电网频率的硅控整流技术与低纹波开关供电的优点相结合，能够在脉冲模式下显著降低电压纹波、延长有效电压时间面积，从而提升颗粒电荷与迁移效率。所谓脉冲模式是指并非每个半波都全通，而是在脉冲间隔内 deliberately 截断若干半波，形成包络为脉冲形的输出电压。为此对变压器的设计、铁芯饱和控制以及高压整流器的机械尺寸要求较高，常需按既有设备的油槽和高压套管位置进行定制化制造，以缩短改造工期和降低改造成本[5,6]。

脉冲运行有两类典型适用情形：一是粉尘电阻率特别高、常出现背电晕（back corona）现象时，低电压间歇有助于使粉层放电自恢复；二是原有供电变压器容量不足，无法支持全波高电流供电，通过脉冲模式可在限制总功率的条件下提升瞬时电压与颗粒清除效率。在工程实施中，还需同步改善机械状态（极板/极线位置、拍打系统）和屏蔽接地，才能确保整体效果[7]。

在中国的若干示范项目中取得了明显成效：马头电厂在改造前ESP出口测得粉尘浓度24 mg/Nm3，替换为定制的三相脉冲系统并调试后降至14.2 mg/Nm3；发耳电厂通过替换10台设备，将原先40–80 mg/Nm3降至21 mg/Nm3，满足当地特批的30 mg/Nm3排放许可；金竹山7、8号锅炉改造后，从 <30 mg/Nm3 降至 <20 mg/Nm3；雷阳电厂在改造准备阶段出口浓度约50 mg/Nm3，正在等待重新投运以评估最终效果（具体数据见现场第三方测试）[8–11]。 对于中国市场，Electrostatic Precipitator Upgrade 不仅是达到法规（如ESP出口20 mg/Nm3、烟囱端10 mg/Nm3等）要求的技术路径，也能在运维成本、能耗与二次设备（如袋式除尘或脱硫）联动上带来长期收益。艾尼科（Enelco）在极板、极线、电场优化与电源控制策略方面的积累，使其能够提供包括定制变压器整流装置、低纹波控制柜、在线监测与远程诊断在内的整体改造方案，适配浆纸、钢铁、水泥和化工行业不同工况，对减少返修、降低能耗和延长设备寿命具有明显价值。 展望未来，行业技术趋势包括更广泛应用数字化控制与云端能耗优化、三相脉冲与SMPS混合供电的组合应用、以及与布袋/催化/脱硝系统的协同治理。对于改造工程，建议从电源能力、变压器防饱和设计、机械布局兼容性及综合经济性评估四方面入手，优先考虑可在现场快速替换并能在线调试的定制化系统，从而以较小投入实现排放与能耗双向改善[2–4]。 总之，基于脉冲三相技术的电除尘器升级已在中国多个电厂得到验证，既能显著降低排放，也能兼顾能效和运维需求。结合艾尼科在电场优化、极板/极线结构与控制算法方面的经验，对于工业领域的烟气治理改造具有很强的工程推广价值。 参考文献 [1] J. von Stackelberg, Three‑phase current transformer rectifier sets - High‑voltage power supplies for difficult conditions in electrostatic precipitators, VGB Powertech Journal, Issue 3/2013. [2] J. Lerche, Operation experiences with Electrostatic Precipitation gained in a waste incineration plant, VGB Workshop "Flue gas cleaning 2012", 5/2012 Cracow/Poland. [3] J. von Stackelberg, H. Kleinwechter, Energy Optimization in Electrostatic Precipitators, ICESP XIII, 2013 Bangalore/India. [4] J. von Stackelberg, Emission Reduction with Three Phase Technology, ICESP XIV, 2016 Wroclaw/Poland. [5] J. von Stackelberg, Three Phase Power Supply for Low Ripple Voltage in Conventional Technology, ICESP XIII, 2013 Bangalore/India. [6] M. Schmoch, J. von Stackelberg, Handbuch Elektrofilter, Springer Verlag, 01/2018. [7] J. von Stackelberg, W. Lengert, Enhanced electrical model for the electrostatic precipitator, ICESP XII, 2011 Nuremberg/Germany. [8] Datang Matou power station, SourceWatch, https://www.sourcewatch.org/index.php/Datang_Matou_power_station. [9] Guizhou Fa'er power station, SourceWatch, https://www.sourcewatch.org/index.php/Guizhou_Fa%27er_power_station. [10] Jinzhushan power station, SourceWatch, https://www.sourcewatch.org/index.php/Jinzhushan_power_station. [11] Leiyang power station, SourceWatch, https://www.sourcewatch.org/index.php/Leiyang_power_station.