超低排放下电除尘的命运与前景分析

3超低排放的实质

电除尘升级改造，看上去是除尘效率的提高，而实际上，环保升级引起除尘效率的变化是很小的，增收的粉尘按时间秒计量的话堪称微不足道。假设将排尘20mg/Nm³的烟气降到10mg/Nm³，小时百万标方气量每秒增收粉尘2.8克（参见表1），是人吹一口气就能吹走的粉尘量。

理解了这一点之后，就能理解到如果采取措施，消减从异常渠道逃逸的粉尘量（如果有），就有可能无需增加电场空间就能实现环保升级。从另一个角度去理解，末级电场的粉尘细且轻，吸附于极板之时，由于有电荷的附着、不容易被气流带动，一旦电荷释放且脱离了极板，极容易被气体带动而混入烟气。

也就是说，即使增加电场空间多收一些粉尘，如果忽略了粉尘逃逸的途径，则无法保证最终逃逸粉尘的消减。

可见，电除尘升级改造，虽然有增收，但重点在减排。增收与减排是两个不同的概念——虽有交织，其内涵大不同。

增收只发生在电场空间，而减排不仅仅与电场工作效率有关，更取决于电场周边及粉尘进入清灰降落和排灰输送过程之中。其间任何环节失控，都会使增收前功尽弃。所以，超低排放的实质是减排，即使电场内没有增收，把减排工作做好了，有可能就实现了环保升级。

4 电除尘的潜力

消除本体缺陷，使旧有电除尘器实现设计期望的排放目标，是升级改造的前提。此处所述电除尘潜力空间，是超出设计期望的功能效果。

◆依据经典电除尘理论和既往实践经验进行挖潜——电除尘挖潜的基本方法

在设计期望恢复满足的前提之下，挖掘本体潜力可从以下几个方面入手：

Ø采用先进供电方式——常规意义上的电源升级

Ø增设辅助收尘 ——拦截逃逸粉尘

Ø消除设计缺陷 ——纠正行业习惯性偏离

Ø堵塞异常逃逸 ——消减电场外区域的粉尘逃逸

Ø采取烟气调质措施——必要场合或工况异常的保驾

Ø强化可靠性投入 ——经常性、多发性故障的根本消除、保证持续达标

这些年来的改造实践，正是按照上述思路开展的——是MEC技术的既往体现。做到了，就能达到减排的目标；做到充分，还会高于期望目标。

回顾十年来的环保升级与电除尘技术的发展，以湿电为标志的超低排放指标，以高频电源为标志的供电水平，以烟气调质为手段的增效措施，都使电除尘的实际效果和客户信任度有所提升。以MEC技术为代表的电除尘升级改造技术（低低温电除尘偏重于C，团聚剂技术也属于C类，移动电极偏重于M，各种先进电源的采用属E，诸如此类），可直接提升原有电除尘器的性能指标，使一些已经濒临淘汰的电除尘起死回生。

在役电除尘，大都能够通过改造满足现行粉尘排放标准≤30mg/Nm³及≤20 mg/Nm³，新建电除尘更没有问题。

当超低排放、近零排放成为执行标准之时，挖掘既有除尘空间的潜力仍有可为之处。

◆阳极板的潜力

观察发现：ZT24型极板的波形表面，背风侧有一粉尘薄层附着，表明细粉尘吸附到极板表面之后，振打清灰无法将其震落，气流对其不能形成冲刷，所以能够长期依附于极板表面，但其厚度很薄 不足1mm.。

波形的迎风面，可看到金属底色，表明即使是附着力较强的微尘也不能附着其上——荷电粉尘吸附上去之后，携带粗颗粒粉尘的气流冲刷到极板表面，将连同已吸附于极板的粉尘一起重返主气流。这样一来，集尘面积的利用率就打了不小的折扣。后级电场的迎风面虽也能看到薄层粉尘积聚，但这并不改变气流对极板表面冲刷的事实。

C型极板没有ZT24型极板那样的大波形，主集尘面上没有迎风面，气流的冲刷和吹扫没有显露的痕迹。然而，C型极板宽度480mm，厚度40或50mm两边平分，防风沟深20-24mm。紊流状态下，宽480mm深20-24mm的沟槽不可能保持全宽范围内沟槽内区域处于层流状态，极板中部表面一定宽度范围无法避免紊流主气流的吹扫和冲刷。假如粉尘潮湿、附着力强，吹扫气流无法将其吹走；如果粉尘干燥、附着力弱，则气流吹扫及清灰二次扬尘都比较严重。

设想改进极板形状、加大沟槽的深宽比，防风沟槽内就可形成足够深度的层流，从而大幅减少气流吹扫和清灰二次扬尘。仅此，逃逸粉尘的消减量，足可满足减排要求。事实上，在上一轮的升级改造中，业界已有人关注到这一方面，并且设计出过滤槽网以消弱二次扬尘，取得了一定的成效，但这还远远不够，因过滤槽网仅在每个电场的出端有添加，其作用是局部的，并不能对整个电场的二次扬尘完全抑制。

◆阴极线的潜力

电晕线的收尘能力只有当阴极清灰失效时才能得到彰显。正常（阴极清灰）情况下，阴极线不收尘——虽有收尘能力，但极线表面需要保持清洁以利于放电，而极线没有象极板那样的容尘和防风沟槽，因而其收尘能力未加以利用。

设想改进阴极构型，设置容尘结构及防风沟槽，清灰时粉尘沿沟槽落入灰斗，则阴极收尘功能就能得到利用。

阴极具备收尘能力是不争的事实，其收尘能力的量度有待考证。初步判断：如果能够加以利用，阴极所收集的粉尘总量，远超过当前逃逸粉尘的总量。但这并不等于利用好阴极收尘功能就能把粉尘逃逸降到零，因为烟气中的粉尘由于阴极的有效捕集而减少，对应地，阳极捕集粉尘的绝对量也会有所减少——而这种减少必然低于阴极捕集的量，因而总的捕集效率有所增加。

◆无形变的内部构型

电场状态的保持对电除尘的持续达标非常重要。但是，目前国内普遍使用的电场构型，多为过约束联结——整排极板、整片线框形成固定的整体，看似稳固，实是限制了板、线的自由伸缩、造成过约束变形，板、线内应力的释放受到约束，导致变形的发生，极距不均由此产生。高温电除尘及极板、线框和极线加工内应力未能及时释放的电除尘皆有此忧虑。

一种上部吊挂、下部仅作限位而不固联的安装方式有利于极板、板线形状的保持，但不利于清灰振打力的传递，可谓有利有弊。在适用的场合（高温烟气，粉尘干燥而易于清除的场合），可按该方式构型——电极形位的保持使电场能够发挥最佳的收尘功效、长期满足设计期望。

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