[发明专利]工业烟气中PM2.5颗粒物声波团聚室及其减排装置

说明书

本发明提供一种工业烟气中PM2.5颗粒物声波减排装置，通过放射状的中心隔板将声波团聚室横向截面隔断，形成环状排列的集束烟气管道。通过中心隔板与声波团聚室内壁间的导声结构，在每个集束烟气管道中间位置施加单个或多个强声波激励，激励方向与管道中的烟气流向垂直。通过集束烟气管道入口、出口和传声位置增加进烟阻声结构和隔气透声结构，配合半波长整数倍的烟气管道轴向尺寸，在各管道内完成特定频率的高声强声波和烟气中颗粒物的充分作用。在装置紧凑结构前提下实现高效率低能耗的声波团聚细颗粒物减排效果。

技术领域

本发明涉及声波除尘技术领域，具体的涉及一种工业烟气中PM2.5颗粒物声波团聚室及其减排装置。

背景技术

以PM2.5为主的细颗粒物已成为我国城市大气环境的主要污染物。声波团聚减排是指通过强声波与烟气中颗粒物的相互作用，增大烟气中细颗粒物粒子尺寸，进而显著增强常规除尘设备对细颗粒物的清除效率。作为一种非接触式减排方法，声波团聚方法作用时间短、效果显著、经济易用且能适应高温、高压和腐蚀性环境，是一种工程应用前景良好的污染源细颗粒物减排专用技术。

在工业应用环境中，工业烟气的流速为9～12米每秒，由于声波团聚需要3至5秒以上的作用时间，为了避免烟气中颗粒物在管道壁面上的沉降，烟气在声波团聚室中沿竖直方向流动。现有声波团聚减排方法如CN200920230547.5中公开了一种声波团聚复合袋式除尘装置，该装置采用等截面管道作为声波与烟气相互作用的空间的声波团聚室。声波团聚室轴向长度等于内部烟气流速乘以声波作用时间。在工业大烟气流量条件下，为保证声波有效的作用时间，需要增大声波团聚室的截面积，如果仅增加声波团聚室轴向长度，会导致声波团聚室轴向长度即高度方向超过工业现场限制。若增加声波团聚室截面面积，降低塔内烟气流速，则会在声波团聚室内形成混响声场。同等声波强度下所需声功率等于声强乘以截面面积，截面面积的加大会导致需要更大功率的强声源驱动，甚至需要多个强声源并排激励，不利于保证经济性。类似的还有CN201210115860.0中公开了一种超声团聚PM2.5颗粒的烟气净化装置及其净化方法，该装置采用矩形腔室作为声波团聚室。另一方面CN201210115860.0中采用超声频段的声波进行除尘，在工业应用环境下，超声波传播衰减较为显著，无法保证作用空间内声波强度和作用效果。

因此，上述专利都不能同时有效解决工业应用场景中现场空间受限和使用经济性的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种工业烟气中PM2.5颗粒物声波团聚室及其减排装置。

本发明提供一种工业烟气中PM2.5颗粒物声波减排装置，包括筒体、驻波隔板和用于向筒体内辐射声波的气流强声源，筒体两端分别为进烟口和出烟口，筒体的两端上分别设置透烟阻声结构；驻波隔板插设于筒体内，将筒体内分隔为多个以筒体轴线为中心线向外辐射的驻波管单元，任两相邻的驻波管单元之间彼此隔绝；气流强声源设置于筒体外壁上，并与用于隔绝气流强声源产生的气体并向各驻波管单元传导声波的导声管相连通；导声管两端与筒体的两端相接，导声管侧壁上至少开设一个用于向各驻波管单元传导声波的隔气透声部。

进一步地，导声管的轴线与筒体的轴线重合设置于筒体的中心处，导声管的两端分别伸出筒体的两端，导声管的一端设置气流强声源，导声管的另一端设置排气盖板；导声管的侧壁上间隔设置多个隔气透声部。

进一步地，还包括用于将烟气集中导入筒体内的导气罩，导气罩分别罩设于进烟口和出烟口上。

进一步地，导声管为第一驻波管单元，气流强声源设置于筒体的侧壁上向第一驻波管单元通入声波，第一驻波管单元由第一驻波隔板、第二驻波隔板与筒体内壁围成，第二驻波隔板上远离气流强声源设置隔气透声部；其余驻波隔板上设置至少一个用于使声波在驻波管单元内Z字传播的辐射口，任意相邻的辐射口相互远离设置。

进一步地，还包括声学号筒，气流强声源通过声学号筒与筒体相连通。

进一步地，气流强声源设置于筒体的中部。