我国电除尘技术的历史发展过程

在西汉末年，我国就有了静电产生吸附作用的文字一记载。但将这一现象应用于工业除尘，则是加世纪初才开始的。在我国，电除尘技术的试验与研究起步更晚，较广泛的推广应用是在近三十年的时间里。

我国最早使用的一台电除尘器，于1936年安装在本溪工农兵水泥厂，其断面积为36m²。值得一提的是1954年葫芦岛锌厂与北京有色院合作，自主设计和制造了我国第一台12.6m²的四电场卧式ESP，用于回收有价值的金属材料。紧接着国内分别完成了立式ESP和棒帷式ESP的设计，为我国揭开了研究和应用电除尘技术的序幕。此后，我国电除尘技术的发展大致经历了以下几个历史阶段。

1.起步阶段：1965年我国由原冶金部组织武汉安全环保研究院等单位第一次开展了电除尘技术的试验和研究工作，试验获得了C型极板的电气性能比鱼鳞型好的一个重要结论，为以后C型板取代鱼鳞型极板提供了现实依据。另一个重要结论是在相同条件下卧式ESP比立式ESP效率要高；小立式ESP与大立式ESP的驱进速度比值为2~3。此外，由武汉安全环保研究院和上海泰山耐火材料厂共同完成了新型极配形式。试验表明极配形式是影响ESP性能的一个重要因素。进入60年代，有色冶金系统设计制造了一批板卧式ESP，其使用温度均达到了300℃以上，消除了板式ESP能否适用于高温烟气的疑虑。1964年包钢烧结厂机尾烟尘净化装置选用ESP后，烧结厂机尾烟尘净化都开始采用ESP。天津水泥工业设计研究院从1962年开始研制卧式ESP，60年代后期，在一台极板面积为15m²ESP上试用角钢芒刺放电极后，发现其起晕电压低，电晕电流大，对含尘浓度较大的窑尾烟尘净化有明显效果。1967年华北电力设计院首次在阿尔巴尼亚科尔察热电厂设计中采用了ESP。20世纪60年代以前，国内所用的ESP配套电源主要从国外进口。60年代以后，随着半导体器件的问世，国内制造了饱和电抗器调压的高压整流电源，自此国内有了电源制造厂。在这个阶段，电除尘技术上的进步突出表现在采用300llun极间距、单层Z385极板和芒刺放电极，饱和电抗器调压的高压整流设备。至此，卧式ESP的结构设计逐步趋于成熟，为ESP的广泛使用打下了坚实的基础。

2.初级发展阶段：20世纪70年代初，上海冶金矿山机械厂邀请原一机部、冶金部和建材部9个设计院、所进行ESP系列化的联合设计。完成了从3m²到60m²等共9种规格的系列产品，脱离原立式ESP和棒帷式ESP的轨道向前迈了一大步。70年代中期，我国电除尘的试验研究工作开始纵向发展，气流分布试验、清灰振打性能测定、粉尘比电阻测试均已开始进行，对提高ESP的性能和保障其高效运行起到了积极作用。由于在实际应用中逐步认识到ESP并不是一种通用设备，70年代末期各产业部门分别组织力量研制了适用于本行业的电除尘样机及新的系列产品。1975年底，在湖南水口山矿务局举行了全国第一次电除尘学术交流会。至此，电除尘的高压供电设备在70年代初就完成了机械整流、电子管高压整流器和硒堆整流器的更换过程。具有里程碑意义的是1974年H月在郑州铝厂召开的全国高压整流设备鉴定会。

3.提升阶段：六·五期间，国务院环办在冶金部安全环保研究院投资建设了第一个电除尘试验台，各产业部门也相继投入力量开展电除尘的研究和建立专业制造厂，同时从瑞典、德国和美国引进了电除尘先进技术。中国环保产业协会电除尘专业委员会于1985年在武汉成立，次年在哈尔滨召开了第一次学术会议。七·五期间，国家科技攻关项目中列入了“高效除尘技术的研究”课题，其中包括“宽间距电除尘器的研究”、“脉冲供电电源及其应用的研究”、“板线匹配和烟气调质的研究”等3个子课题。这些课题集国内20多个科研、设计单位、学校和企业之力，历时5年圆满完成。宽间距电除尘器的研究结果表明，最佳极距只相对于某种板线匹配和烟尘条件而存在，通常极间距选择在400mm~500mm较为合适；ESP脉冲供电电源及其应用的研究结果表明，对于粉尘比电阻为10¹²Ω·cm的ESP，驱进速度改善系数为2。此项目的完成，为我国电源产品增加了新的品种，尤其是研制出窄脉冲电源，不仅节能效果十分明显，也为日后等离子体脱硫提供了技术条件；ESP板线匹配及烟气调质的研究也取得丰硕成果，如CHJ-1型调质剂的研制及武汉工业大学静电透镜式电场的研究特别突出。以上课题的研究成果，分别被国家科委和国家环保总局列为国家科技成果重点推广项目和最佳实用技术。这一时期我国电除尘技术在深度和广度上都上了一个新台阶。

4.高速发展阶段：上世纪90年代，我国电力工业年均新增发电机组16kMW以上，其它产业部门也高速发展，从而带动了电除尘技术和市场的发展和繁荣。这10年间有不少新产品相继问世，如新型立式ESP、旋转电极ESP、移动式ESP、透镜式ESP、屋顶ESP等。与本体设备配套的专业厂也相继开发出多齿芒刺线，减少“盲区”的BS型放电线，防结露绝缘子和“95”高铝绝缘系列的产品。这一时期，我国对美国GE公司和LC公司、日本三菱公司、比利时和前苏联等公司为大型机组配套的ESP进行了改造，全部采用国产零部件，均获得预期效果。国内电源生产企业始终跟踪国际先进技术的发展方向，先后开发了脉冲电源、恒流电源、变频电源以及各具特点的智能控制电除尘系统。这些产品既保证了国内需求，又向国外出口。1990年，在北京召开了第四届国际电除尘会议。中国环保产业协会电除尘专业委员会也相继在柳州、西安、杭州、兰州和武汉组织了五次学术交流会。总体而言，20世纪90年代是我国电除尘技术高速发展的时期，是电除尘学术界极为活跃的时期，取得了令世人瞩目的成绩。

5.创新阶段：尽管国内电除尘技术取得了长足的进步，但与国际先进技术相比，有些方面仍存在差距。由于我国是特殊的燃煤大国，不同燃煤烟尘特性千差万别，ESP吃的是“百家饭”，至今仍有一些特殊燃煤烟气（如高铝高硅飞灰）的电除尘技术没有过关，特别是使用低硫煤带来的飞灰比电阻普遍增高，ESP效率下降的问题日益突出，许多经脱硫后的烟尘性质发生变化也给电除尘带来了新课题。针对这种形势，要求电除尘技术准备新一轮的更新。否则，ESP将难以在环保产业中继领风骚。