在排放标准更为严格的欧洲，电厂究竟如何选择除尘设备?他们又有什么样的方式，能够保证电除尘的除尘效果呢?对这些问题，来自欧洲的专家做出了解释。Kjell Porle曾工作于瑞典Flakt/ABB/Alstom，从1966年就开始电除尘的研究、生产和应用工作，第6任国际电除尘学会主席;Michael J.Frank现为国际电除尘学会理事，德国E-ON公司Scholven电厂主管，此电厂总装机容量2300MW，是欧洲最大的燃煤电厂之一;Karsten Poulsen丹麦F.L.Smith公司全球经理，也是全世界最著名的电除尘专家之一。

记者:您认为如何根据燃煤性质确定电除尘器的选型，以使电除尘器的粉尘出口排放浓度低于30毫克/立方米?

Kjell Porle:目前，世界上很多在运行的静电除尘器出口排放浓度都低于30mg/Nm3。要满足这一标准，电除尘器需要有合适的运行、高效的设计并保证足够大的比集尘面积。现在排放高的问题主要与飞灰的性质有关，尤其是那些高比电阻和难凝并的飞灰都比较难被收集。煤种成分和飞灰特性及锅炉燃烧工况的不同，均可导致飞灰在除尘器内的迁移速度相差5倍之多。电除尘的设计必须同锅炉及其他设备作为一个系统来考虑，因为燃煤锅炉产生的烟气和飞灰性质会影响电除尘器的运行和效率。

西欧目前正在建设的几个大型锅炉所用的燃煤都是从世界各地进口，其粉尘排放浓度需要保证10mg/Nm3左右，除尘设备均为静电除尘器。

Karsten Poulsen:飞灰比电阻是影响除尘效率的关键因素，主要由飞灰成分和燃煤的含硫量决定。通常电除尘器选型是以混煤后得到的最大比电阻作为设计依据，然后比较采用Coromax脉冲发生器(微脉冲放电)和使用传统单相电源(直流放电)并加大集尘面积的经济性。

除了使用良好的放电装置，我们也特别注重气流的分布和避免气体泄漏到收尘区(即放电极和收尘极之间的区域)以外。同时，高效的振打系统和合理的操控也相当重要。

记者:综合考虑成本和排放标准，您认为电厂该如何选择除尘器?欧洲哪种除尘方式使用较多?

Kjell Porle:这个问题很难回答，除尘设备的成本除了建设成本外，在很大程度上也取决于其运营和维护成本，而这个成本对于每个国家甚至每个具体的电厂都是不同的。一般而言，布袋除尘器的投建成本低于电除尘器，但其运营维护成本较高。所以，要根据每个电厂的具体情况来选择除尘设备。

Karsten Poulsen:关键因素还是飞灰的比电阻和运行成本(主要是耗电量)。我们几年前的一项研究表明，在不考虑运行成本的条件下，运用我们的Coromax脉冲供电系统时，布袋除尘主要应用于飞灰比电阻大于1012Ω·cm的工况。但如果考虑电耗，此临界比电阻值是1012Ω·cm的4～5倍。

Michael J.Frank:在欧洲，电除尘器有最广泛的应用。在德国，电除尘器仍然是最常见的选择，烟气脱硫设备已安装了80多套，这也进一步提高了系统的除尘效率，尽管这不是烟气脱硫的目的。这样，德国电厂可以满足10mg/Nm3

的排放标准。德国电厂没有使用大型袋式除尘器，在其他欧盟国家，如意大利近来趋向于安装袋式除尘器，因为那里有更多实际原因，比如场地不够、一些老机组上没有烟气脱硫系统等，所以将电除尘器改造为袋式除尘器。

除尘器的选择依赖于现场的具体要求。袋式除尘器也会排放一定量的微细颗粒，并也有阻力大，维护成本高，对运行条件有一定限制等缺点，但在使用燃料的灵活性和场地要求方面，相对来说优于电除尘器。电除尘器也有其固有的优势。因此，除尘设备的选择应根据整个烟气净化系统而定。

记者:为了满足排放标准，电除尘器需要多大的比集尘面积?如果灰尘的比电阻很高，需要采取怎样的特殊措施?

Michael J.Frank:在近期的绝大部分情况下，我们正在安装的电除尘器比集尘面积在120～150m2/(m3/s)之间，同极间距为400mm。这适用于低含硫量的煤，粉尘排放为10～20mg/Nm3。

如果灰尘的比电阻很高，最常见的方法是采用SO3烟气调质系统，但是，这需要燃料质量相对稳定，即硫的产生量相对恒定。否则，为了达到合适的SO3浓度来保证除尘的有效性，SO3需要经常进行调节。

作为一般建议，我们将安装具有间歇供电和自动反电晕检测及处理功能的电除尘器控制器。

记者:中国和世界的电除尘市场都需要继续着眼于实现降低能耗的同时提高收尘效率，关于电除尘器的节能问题您有何最新研究进展?

Karsten Poulsen:利用Coromax脉冲系统处理中高比电阻粉尘，可以达到较好的除尘效率，并且能耗很低，一般为2～5W/m2，而如果采用单相电源，能耗将是Coromax脉冲系统的5～6倍。如果采用传统的单相直流电源和开关式电源，可以根据具体处理过程，通过间歇供电的方式降低能耗。

收集低比电阻的粉尘(比如，造纸和有色金属行业的粉尘)时，必须要有较高的电晕功率。当含尘量低或在较好的工况下，可以将浊度仪的监测信号传输到电源的自动控制系统，降低输出功率，降低能耗。这一过程可以通过能量管理控制系统(EMCS)来实现。

记者:您认为，电除尘器在使用过程中还要考虑哪些重要问题?

Kjell Porle:电除尘器中烟道进出口的设计;电除尘器内的气流分布，如果一个电厂内不只有一个室，还要考虑室与室之间的气流分布;要确保每个室都有相似的烟气进口条件，包括温度、湿度和烟气浓度等。颗粒物粒径分布必须要已知或者可以预测，锅炉内的火焰温度可以改变超细颗粒物的产生量，进而影响电除尘器的运行。机械设计需要保证较长的运行寿命和较高的可用性。合理的设备维护和有效的人员培训，也是保证高效除尘的关键。

Karsten Poulsen:电除尘器应用中应该主要考虑的问题包括工艺条件(烟气温度、湿度、烟气成分、含尘量等)和粉尘比电阻。基于这些条件，还需要选择最好的电气条件。根据颗粒物迁移速度可以确定所需的集尘面积，然后根据工艺条件确定放电极、收尘极板、灰斗、振打系统、加热系统和输灰系统的类型。

记者:在电力行业之外，电除尘器在其他工业部门中还有哪些应用?在这些应用中，还要注意哪些问题?

Kjell Porle:电除尘器在很多领域都是唯一的选择。比如，造纸工业中回收锅炉的尾气治理，冶金工艺中高温烟气治理等。同时，电除尘器也广泛应用于燃油锅炉的颗粒物收集处置。对于大多数应用领域，使用电除尘器都可以满足10毫克/立方米的排放标准。

Karsten Poulsen:电除尘器在水泥厂、有色金属厂、炼铁厂、造纸厂等都有应用。根据温度和粉尘性质，静电除尘器非常适合于处理水泥熟料冷却塔产生的粉尘。如果客户要求使用布袋除尘器，布袋上游需要安装一个热交换器，但熟料灰尘的腐蚀性会缩短热交换器的使用寿命。

造纸厂的碱回收炉是电除尘器的另一个主要应用。碱回收炉产生粉尘的比电阻很低，要达到较高的除尘效率，必须要提高电晕功率。而由于这种粉尘很容易堵塞，所以布袋除尘器并不适用。如同其他种类的低比电阻粉尘，平稳的高电压(低波纹)更有利于满足高电晕功率的需求。有些电除尘器采用高频高压电源，也称SPMS开关电源，但是我们公司更倾向于使用三相电源。SPMS结构紧凑，其内部的电损耗要求使用更为复杂的冷却系统，而三相电源质量和所占空间虽然都相对较大，但是其运行更为简单可靠。与SMPS的有限输出(额定电压和电流)相比，三相电源的操作电压和电流更高。

[观点] 怎样促进电除尘行业健康发展?

政府和企业都要努力

——王自宽教授级高工，享受国务院特殊津贴专家。 华能北方联合电力公司副总工

对于任何装备和技术手段而言，都有各自的适用范围和条件，对一种技术肯定的同时，更要明确其使用条件和技术特点，不能一叶障目不见泰山。

采用何种除尘方式应视具体情况而定，不能一概而论。比如，北方电力公司的上都电厂燃用高水分褐煤(1台60MW机组燃煤量480t/h，水分35%，即168t/h的水分被汽化随烟气排放)，由于燃煤的表观驱进速度大于55，一、二期工程使用的双室5电场除尘器(一电场配备高频电源)，烟尘排放浓度始终稳定在40～60mg/m3，经后续脱硫系统的洗涤，烟尘排放浓度可以控制在30mg/m3以下。而呼和浩特热电厂与和林电厂燃用准格尔尾煤，即便将电除尘器比积尘面积增加到110s/m以上，烟尘排放浓度依然超标。为此，呼和浩特热电厂与和林电厂都采用了电袋除尘器。

以往低标准、低造价的市场环境，造就了电除尘器以3～4电场、比集尘面积80s/m左右为主的设备状况，即便《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2003)出台时，5电场、比集尘面积110s/m左右的电除尘器用户也为数不多。因此，以低标准时代的产物满足高标准排放要求是不现实的。要满足低于30mg/m3的高排放标准，对于适合电除尘的煤种，除了增加电场数，保证足够的比集尘面积之外，高频电源(中频电源)技术、移动电极技术、机电多复式除尘技术、灰凝聚技术、烟气调质技术等都可以作为电除尘器扩展和补充的手段。另外，脱硫系统的洗涤作为除尘后的补充手段，可以有效去除经过除尘后的烟气中50%的烟尘。

大唐托克托电厂，装机容量8×600兆瓦，2003年一期工程投产，由于使用的是准格尔煤，粉煤灰中二氧化硅和三氧化二铝的比例达到85%～90%，除尘难度巨大。当时用的是5电场收尘，比集尘面积达110m/s，但排放仍超过200mg/m3。为了解决这一问题，托克托电厂一、二期工程配备了4套SO3烟气调质设备，将烟尘排放浓度降低至100mg/m3左右，加上湿法脱硫工艺进一步除尘，最终达到50mg/m3的排放标准。

在2003年年底，GB13223—2003标准出台后，多数燃煤机组达不到50mg/m3的排放要求，续建脱硫设施后基本满足了当时排放标准;而当标准进一步提高后，原有的除尘设施已经不能满足要求，特别是煤质的严重劣化造成烟尘排放超标的同时，已经严重影响到脱硫系统的正常运行。

为促进电除尘行业健康发展，政府和企业都应做出努力，改变以往在设计上仅以满足当时标准为原则的状况。在达到排放标准的基础上，对于进一步减少排放的企业，政策上应有一定鼓励，提高电力企业和除尘企业提标积极性。同时，电除尘行业企业应当不断加强技术研究和进步，不能仅以一阶段的标准要求自己，要注重长远发展。

电除尘是个系统工程

——闫克平教授，博士生导师。国际电除尘学会主席，浙江大学工业生态与环境研究所所长

电除尘是个系统工程，要达到好的除尘效果，需要进行系统综合考虑，并不只是电除尘这个末端环节。如果说除尘效果不好，那么要从整个系统中找问题。目前一些针对电除尘效果不行、不能符合标准的判断也是没从系统分形所致。在很多电除尘项目中，如果电场坏了，企业可能不管不问，凑合着运行;布袋一旦出问题，就会运行不下去。

长期达到30毫克/立方米甚至更高的排放标准，在我看来，目前90%左右的除尘器都需要进行不同程度的改造和提升。目前国内多家业内的龙头企业也都积极开展电除尘的改造工作。在改造过程中，我认为有一个非常好的技术应当重视，就是利用烟道对烟气进行强预荷电或者采用双极性预荷电技术，这样可以显著提高运行效率。另外采用先进的电源控制器也是成功改造的前提。

设计要留出足够余度

——陈瑾高级工程师。国家环境保护部环境工程评估中心常聘(值班)专家

现在有了新标准，对电除尘器是一个激励，并不是要淘汰，而是要提高技术水平和管理水平。如果仅停留在满足现行标准的要求上，是没办法适应新标准的。

电除尘器、袋式除尘器、电袋除尘器的技术近年都有发展，我希望这几种除尘器能并存发展，发挥各自的优势，适应不同的条件。为什么国外电除尘器适合30毫克/立方米，国内就不行?煤质变化幅度大等都不是理由，印度的煤高灰、高比电阻，但他们却能达到高标准。解决这个问题要从设计角度出发，留出足够的设计余度，以适应煤质变化。

在除尘器选择上，要针对不同特点选择适合的除尘器，需要注意几个问题:第一，煤质资料最重要。据统计，80%以上的煤种都可以使用电除尘器，但设计标准、规程要留出一定余度，包括比集尘面积、电场数等，要提出适合新标准要求的设计要求。第二，在设计资料上要细化。为增加对煤质的适应性，需要做大电场，但也不能无限大，要进行精细设计。第三，安装质量一定要严格。电除尘的安装对振打、调试有很高要求，还要使用高频电源等新技术来提高水平。高频电源因为省电，所以运行费用会降低，但前期投资会增加，在建设环保设施的时候不要把投资和运行分开。除尘器不是万能的，不可能比集尘面积小、煤质复杂时也很好用，设计时一定要留有余度。

一定要对用户负责

——舒英钢教授级高级工程师，享受国务院特殊津贴专家。菲达集团有限公司董事局主席

国内很多电除尘器为什么不达标?原因有4个:一是业主在进行电除尘器设计时提供的是一个煤种，可到实际使用的时候又换了不止一个煤种，这些煤种不符合设计要求，除尘效果自然效果不佳;二是过度竞争造成的低价中标，电除尘企业为控制成本造成电场面积小，采用打擦边球的设计，工况条件稍有变化就会不达标;三是一些厂家的设计、产品质量不过关;四是业主没有科学合理地按规范使用。

布袋除尘效果好，但是很娇贵，容易受到工况条件影响，滤袋的平均寿命只有3~4年，其最大的问题是处置难，这也是欧美国家布袋除尘没有占据较大市场份额的原因。无论是电除尘还是布袋除尘都是有其适用条件的，但是对某种技术的排斥是不应该的。

从国外的电除尘项目和我们的实践来看，无论是50毫克/立方米还是30毫克/立方米的标准，用户能够比较严格地按照要求进行管理并且采用一些新技术，电除尘都是适用的。我们对自己的技术和项目是有自信的，也有勇气让任何人、机构来检验。

环保不是金山，电除尘企业不能抱着捞一笔的想法，要在这行做下去，就要有对用户、国家负责的态度，特别是要为用户做好环保参谋，而不是敷衍了事。

技术一定要长期稳定

——黄炜高级工程师，国务院特殊津贴专家。福建龙净环保股份有限公司总经理

除尘就像在池塘抓鱼，一种是撒网，一种是拖网。网撒下拉出来的鱼肯定很多，但肯定有漏网之鱼，电除尘器类似撒网，第一网可以抓很多鱼，但越往后越难抓;袋式除尘器就像拖网，无论大鱼小鱼，都可以拖上来，但鱼多的时候阻力很大，容易破网，布袋除尘器容易破袋也是一样的道理。而我们龙净开发的电袋除尘器就是先撒一网，再拖一网，这样把尘收干净。

虽然不能说包治百病，但电除尘器对于国内80%的煤种是适用的，而且通过技术进步还可以做得更好。实际上，我们要解决的不是那难做的20%，而是要提高稳定性、可靠性，保证长期稳定、可靠地除尘。除尘器不是难在刚投入使用的时候，而是难在5年、10年后还是好的，这才是真正的水平。

要规范企业的市场竞争行为，总要有一个尺度标准，《燃煤电厂电除尘器选型设计指导书》就是这样一个准则。如果大家都照这个做，相信电除尘行业会有序、健康、可持续地发展，否则大家都投机取巧，谁规矩谁吃亏，行业也发展不了。作为龙头企业，我们肯定倡导并且身体力行，引领行业发展。在不是很规范的行业里做龙头企业是很辛苦的一件事，因为自己需要对自己的要求特别严格。

往期回顾

2010年11月10日5版《高标准不是翻不过去的山——关于中国电除尘产业发展和节能减排的报告(摘要)》

2010年11月22日5版《推动技术进步规范行业市场——电除尘行业推出燃煤电厂电除尘器选型设计指导书》

2010年11月30日5版《30mg/m3粉尘排放VS电除尘技术——30mg/m3粉尘排放标准并非遥不可及，电除尘器长期运行的经济性更为优越》

2010年12月10日5版《围绕“十二五”环保发展目标推进电除尘技术创新——电除尘行业遇挑战新技术发展显神通》

2010年12月20日5版《瞄准节能减排，积极推进电除尘电源技术创新——电除尘行业研发多项电源新技术，实现电除尘器持续提效、降耗》