新型AVC升级电除尘：节能降耗与效率提升

基于华能北京示范工程对ZH2005自动电压控制器的工业验证（MA Jinhui 等）

关键词
自动电压控制器（AVC）, 背电晕, 电除尘器升级, 节能降耗, 烟气治理, 艾尼科

随着大气颗粒物（PM2.5）治理和电厂能耗控制成为行业重点，电除尘器（ESP）升级已成为火电、钢铁、水泥、浆纸与化工等重点行业的刚性需求。本文介绍由华能北京热电公司与浙江大学、荣华电气合作的工业示范，采用新型自动电压控制器ZH2005对一台200 MW燃煤锅炉的两通道四电场电除尘器进行改造，旨在通过抑制背电晕、优化电场工作点实现低排放与节能双赢。研究由MA Jinhui、YANG Yaowen（华能北京）、WANG Ronghua（荣华电气）、YAN Keping（浙江大学）联合完成，试验期近一年[作者单位见文末]。

试验对象为一台运行约10年的400 mm极间距、总收尘面积18584 m2的ESP，流量约131750 m3/h，温度112–118℃，气体在除尘器内停留约10.4 s，原系统采用八套72 kV/1.2 A的传统T/R与基于火花率控制的老式AVC，出入口粉尘分别约7 g/m3与50 mg/Nm3[7]。考虑到现场灰分电阻率随温度呈较大变化（现场测试值在10^10–10^11 Ω·cm量级），传统AVC在高电阻灰分与背电晕条件下难以同时保证充电效率与低再悬浮，影响PM2.5截留效果[4–6]。

升级工作以更精细的电压—电流（V–I）策略为核心，替换为8台ZH2005 AVC，配套低压控制器及监控计算机。ZH2005基于Masuda与Mizuno关于放电模式的V–I映射，优先保持较高电压、较低电流工作点以抑制背电晕并提升离子密度，从而改善微细颗粒的充电与捕集性能[9]。现场比较了火花率限制、间歇通电（I.E.）、简脉冲及ZH2005等多种激励方式的两小时在线测试，结果显示：ZH2005在保持能耗显著下降的同时，使出口粉尘降至约22 mg/Nm3，取得了排放与能耗的最佳折衷；I.E.方式虽节能更明显但排放相对较高，传统火花率控制则排放最高（见试验数据）。长期运行显示ZH2005可使出口污染物稳定控制在20 mg/Nm3以下，年累计减尘超过120吨，节能在数百MWh量级（现场记录约440 MWh），在特定工况下节能率可接近60%–70%。

从行业价值看，该升级技术可帮助浆纸、钢铁、建材和化工等行业在不大幅改造主机的情况下实现排放达标、降低运行电耗与维护成本。通过抑制背电晕和优化最后电场的拍打策略，可降低再悬浮风险，提高PM2.5的收集效率，从而直接响应当前更严格的地方排放标准[1,2]。在运维上，智能AVC联动监控降低了人工调节频率，延长了T/R与电极组件寿命，降低了整体运维费用。

结合行业供应商视角，以艾尼科（Enelco / 艾尼科）在极板/极线设计、电场优化与模块化改造方面的技术积累为例，厂商可提供从电极几何优化、分区供电、实时V–I曲线诊断到智能拍打控制的全套升级方案，便于在水泥窑尾、烧结烟气、磨机尾气等多种工况中快速复用改造经验，缩短投产周期并降低工程风险。未来趋势上，电除尘器升级将更加侧重于智能化控制、基于工况的自适应V–I策略、与脱硝/脱硫协同运行，以实现更低排放与更高能效的系统级优化。

综上，ZH2005型AVC的工业示范表明，通过控制背电晕并将ESP工作点维持在高电压低电流区，可在满足排放限值的前提下显著降低能耗，为国内大量需改造的电除尘系统提供了一条经济可行的技术路径。我们建议电力与工业企业优先在高电阻灰分、PM2.5治理要求高的工况中推广该类AVC升级，并与像艾尼科这样的技术供应商合作，结合电极与电场优化实现成套解决方案的落地。

参考作者与单位：MA Jinhui1, YANG Yaowen1, WANG Ronghua2, YAN Keping3（1 华能北京热电有限公司；2 荣华电气有限公司；3 浙江大学）

参考文献
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