[发明专利]燃煤烟气等离子体净化装置及其净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及可吸入颗粒物的净化装置，尤其是一种燃煤烟气等离子体净化装置，以及使用该装置的净化方法。

背景技术

我国是煤炭生产和消费大国。目前煤炭占我国一次能源的75％左右，在未来几十年内，煤炭仍将是我国主要的一次能源，由燃煤电厂排放的颗粒物已引起了各界广泛重视。大气颗粒物．即大气气溶胶体系中分散的各种粒子。根据空气动力学等效直径大小，可将其分为总悬浮颗粒物、可吸人颗粒物和超细颗粒物。总悬浮颗粒物指的是粒径<100微米的所有颗粒物。可吸入颗粒物是指粒径<10微米的颗粒物，用PM10表示，超细颗粒物是指粒径≤2．5微米的一类颗粒物，用PM2．5表示。颗粒物越细即粒径越小，分散度越高，在空气中稳定性越好，越难以沉降。PM2．5在大气中的停留时问为7-30d，不易扩散，可以远距离传输，成为导致环境恶化的重要因素。同时，由于PM2．5的比表面积大，表面活性强，吸附性强，很易于富集空气中的有毒重金属、酸性氧化物及有机污染物等。其对人体健康的危害远比空气动力学直径2．5～l0微米之间的粒子大。燃煤排放PM2．5不同于来源于自然的尘土等颗粒物，通常富集各种重金属元素(如As、Se、Pb和Cr等)和PAHs、VOCs等有机污染物，煤中所含有的微量元素可在燃烧产物上进一步迁移或富集于这些细粒子上．这些多为致癌物质和基因毒性诱变物质，危害极大。被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病，会损害血红蛋白输送氧的能力，丧失血液。对贫血和血液循环障碍的病人来说，可能产生严重后果。例如可以加重呼吸系统疾病，甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。总之这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液，其中的有害气体、重金属等溶解在血液中，对人体健康的伤害更大。人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力。

目前，多数燃煤电厂均采用了较为先进的除尘设备和湿法烟气脱硫设施，这些措施几乎能全部除去烟尘颗粒物中的粗粒子，但对细粒子的脱除能力则很弱。尤其是采用湿法烟气脱硫工艺之后，在某种程度上反而增加了可吸人颗粒物的排放量，燃煤电厂已经成为可吸入颗粒物的主要排放源。  

发明内容

本发明的目的在于：提供一种燃煤烟气等离子体净化装置，能够脱除燃煤烟气中含有的污染物，结构简单，成本较低。

本发明的另一目的在于：提供一种使用上述燃煤烟气等离子体净化装置对燃煤烟气进行净化的方法，能够脱除燃煤烟气中的污染物。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明一种燃煤烟气等离子体净化装置，包括通过烟气管道依次连接的电除尘器，喷雾冷却装置，等离子体发生器，和尾电场除尘器，所述电除尘器的燃煤烟气进气口与锅炉的排烟口连接，所述尾电场除尘器的排气口与烟囱连接，所述电除尘器的下部设有灰尘出口，所述尾电场除尘器的下部设有出料口。

所述等离子体发生器包括一壳体，对称设置于所述壳体内的上、下两个阳极块，水平设置于所述壳体内的阴极棒，所述阴极棒的左端为阴极头，该阴极头位于所述上、下阳极块之间间隙的右侧，在所述阴极棒外部包设有冷却水套，在所述壳体上还设有进气口，该进气口与所述间隙通过空气腔连通。

所述冷却水套上设有冷却水进口和冷却水出口，在所述冷却水进口和冷却水出口之间串接有水箱和循环水泵；所述阳极块和阴极棒的超高压脉冲电流由可控硅控制器供给，所述可控硅控制器通过变压器连接于外部电源。

一种使用所述燃煤烟气等离子体净化装置对燃煤烟气进行净化的方法，包括以下步骤： 

所述锅炉内产生的燃煤烟气，从其排烟口通过烟气管道进入电除尘器内，经过电除尘器除尘，灰尘从灰尘出口排出，经过除尘的燃煤烟气通过烟气管道进入喷雾冷却装置，使燃煤烟气降到等离子体适合的温度，同时喷入添加剂碳氢化合物或NH₃，再通过烟气管道进入所述等离子体发生器内，等离子体发生器产生的等离子体与燃煤烟气中的污染物发生作用，生成相应的物料，燃煤烟气及物料通过烟气管道进入尾电场除尘器，再由尾电场除尘器将物料收集，从所述出料口排出，从所述尾电场除尘器的排气口出来的干净燃煤烟气通过烟囱排出。