[发明专利]声波团聚结合喷雾联合作用脱除细微颗粒物的装置及其方法

说明书

技术领域

本文涉及污染控制设备制造的技术领域，尤其涉及一种声波团聚结合喷雾联合作用脱除细微颗粒物的装置及其方法。

背景技术

煤炭是我国电力的主要燃料来源，在可预见的未来几十年内，燃煤火力发电在我国的电力工业中将长期占据主导地位。这种长期依赖燃煤发电的能源结构造成了严重的环境污染，燃煤电厂排放的烟尘是大气环境中可吸入颗粒物的重要来源之一。可吸入颗粒物尤其是空气动力学直径小于2.5微米的颗粒物（PM2.5)是影响我国空气质量的重要污染物，它不仅影响全球气候环境、破坏生态系统和历史文物，而且对人体健康危害巨大。

现有的一些除尘设备，包括机械分离器、静电除尘、布袋除尘等，根据其自身特点和应用场合，各有优缺点，机械分离器、静电除尘器虽然具有较高的总除尘效率，但是对于PM2.5的脱除效率并不高，袋式除尘器虽然效率较高但是运行成本较大，压降也很大。

一般的声波团聚技术对细颗粒物的团聚效率有限，而且为了提高团聚效率需要加大声压级，增加了能耗，效果也不是特别明显。本发明结合低频1400~2000Hz的高强声波和喷雾系统联合作用对烟气进行预处理，提高细颗粒物的团聚效率，再采用常规除尘装置对团聚后的大颗粒作进一步脱除，从而达到高效脱除PM2.5的目的。而在相同的细颗粒物团聚效率条件下，采用声波结合喷雾的方法所需的声压级要大大低于只使用声波等方法，因而可以有效降低声波团聚的能耗。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种声波团聚结合喷雾联合作用脱除细微颗粒物的装置及其方法。

声波团聚结合喷雾联合作用脱除细微颗粒物的装置包括压缩式驱动声源、 团聚室主体、 缓冲罐、 柱塞式计量泵、喷嘴、 引风机、 吸声海绵、 储水罐、烟气进口、功率放大器、信号发生器；团聚室主体的顶部设有压缩式驱动声源，压缩式驱动声源与功率放大器、信号发生器顺次相连，团聚室主体的上部侧壁设有烟气进口，团聚室主体的上部内设有喷嘴，喷嘴分别与缓冲罐、 柱塞式计量泵、储水罐相连接，团聚室主体的下部侧壁设有引风机，团聚室主体的底部设有吸声海绵。

所述的压缩式驱动声源的频率1400~2000Hz，声压级140~150dB。

所述的喷嘴为丹佛斯60°实心雾化喷嘴。

声波团聚结合喷雾联合作用脱除细微颗粒物的方法是：

含尘气流经烟气进口进入团聚室主体，压缩式驱动声源发出频率为1400~2000Hz，声压级为140~150dB的声波，频率和声压级均可在各自范围内任意调节，由于吸声海绵的吸声作用，声波在团聚室主体中形成行波声场，吸声海绵厚度为30mm，柱塞式计量泵从储水罐中抽水，经过缓冲罐使得水压稳定在1.6Mpa，水经过喷嘴后被雾化进入团聚室，其雾滴粒径分布在40~60微米的范围，喷嘴的型号为丹佛斯60°实心雾化喷嘴，控制含尘气流的流量，使得含尘气流在团聚室主体中的停留时间在3~7秒之间，含尘气流在行波声场与喷雾的联合作用下发生团聚，细颗粒物团聚成粒径较大的颗粒，经引风机排出。

本发明的有益效果是：

1）提高细颗粒物除尘效率：采用声波团聚结合喷雾联合作用对燃煤电厂排烟等含尘气流中的细颗粒物进行预处理，大大提高细颗粒物的声波团聚效率，结合后续传统的除尘器，达到高效脱除PM2.5的目的，从而控制PM2.5的排放。

2）降低声波团聚的能耗：在团聚效率相同的情况下，采用声波结合喷雾的方法所需的声压级要大大低于只使用声波等方法，因而可以有效降低声波团聚的能耗。

附图说明

图1是声波团聚与喷雾联合作用脱除细微颗粒物的装置示意图；

图中：压缩式驱动声源1、 团聚室主体2、 缓冲罐3、 柱塞式计量泵4、喷嘴5、 引风机6、 吸声海绵7、 储水罐8、烟气进口9。

具体实施方案

如图1所示，声波团聚结合喷雾联合作用脱除细微颗粒物的装置包括压缩式驱动声源1、 团聚室主体2、 缓冲罐3、 柱塞式计量泵4、喷嘴5、 引风机6、 吸声海绵7、 储水罐8、烟气进口9、功率放大器、信号发生器；团聚室主体2的顶部设有压缩式驱动声源1，压缩式驱动声源1与功率放大器、信号发生器顺次相连，团聚室主体2的上部侧壁设有烟气进口9，团聚室主体2的上部内设有喷嘴5，喷嘴5分别与缓冲罐3、 柱塞式计量泵4、储水罐8相连接，团聚室主体2的下部侧壁设有引风机6，团聚室主体2的底部设有吸声海绵7。