[发明专利]一种声波团聚联合磁场作用脱除细颗粒物装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于污染物清除设备及清除技术领域，特别涉及一种声波团聚联合磁场作用脱除细颗粒物的装置及其方法。

背景技术

长期以来火力发电在我国一直占据首位，作为火力发电的主要燃料，长期使用煤炭造成了严重的大气污染。燃煤电厂排放的烟尘是大气污染物中可吸入颗粒的主要来源之一。由于细颗粒物(PM_2.5)粒径小，比面积大，更容易富集重金属等有毒有害物质，其直接入肺的特点严重危害人体呼吸系统、心脑血管系统和神经系统等。同时大量细颗粒物在空气中悬浮时间长、扩散难的特点容易导致雾霾天气，影响人们正常生活，因此对燃煤过程中细颗粒物脱除研究尤为重要。

现有的一些除尘设备包括布袋除尘器、静电除尘器、湿式静电除尘器等根据其自身特点和应用场合各有利弊，静电除尘器总除尘效率较高，但对PM_2.5的脱除率较低，湿式静电除尘器虽然对细颗粒物有较高的脱除效率，但是运行改造成本巨大。

一般声波团聚技术对细颗粒物的团聚效率有限，如果要进一步提高团聚效率则需要增大声压级，增大能耗同时增加了噪音污染。本发明结合低频1000～2400Hz高强声波和0.2～0.6T的均匀磁场或梯度磁场联合作用对烟气进行预处理，提高细颗粒物团聚效率，再采用常规除尘器对团聚后的大颗粒脱除，从而达到脱除细微颗粒物的效果。

发明内容

本发明目的是提供一种声波团聚联合磁场作用脱除细颗粒物装置及其方法，其特征在于，所述声波团聚联合磁场作用脱除细颗粒物的装置包括信号发生器、功率放大器、电动声源、烟气入口、团聚室主体、磁体、烟气出口、引风机、吸音海绵；团聚室主体顶部设有电动声源，电动声源与功率放大器、信号发生器依次相连，团聚室主体上部侧面设有烟气入口，团聚室主体中部壁面外设有磁体，团聚室主体底部设有吸音海绵，团聚室主体下部侧面设有烟气出口，烟气出口与引风机相连。

所述的磁体为电磁铁或永磁环，磁场强度为0.2～0.6T。所述的电动声源的频率1000～2400Hz，声压级120～150dB。

所述声波团聚联合磁场作用脱除细颗粒物装置脱除细颗粒物的方法是：含尘烟气经烟气入口进入团聚室主体，电动声源在信号发生器、功率放大器的控制下产生频率1000～2400Hz，声压级为120～150dB的高强低频声波，声波频率与声压级均可调，由于吸音海绵的作用，所产生的声波在团聚室主体中形成均匀的一维行波声场，磁体产生0.2～0.6T的磁场，磁场强度大小可调，控制含尘烟气的流量，使得含尘烟气在团聚室主体中停留时间在3～7s之间，含尘烟气中的细颗粒物在行波声场和磁场的联合作用下发生团聚，细颗粒物团聚成粒径大于PM_2.5细颗粒的颗粒物聚团，经引风机排出。

本发明的有益效果是同现有技术相比，体现在：

(1)提高细颗粒脱除效率：采用声波团聚联合磁场作用对燃煤电厂烟气中细颗粒进行预处理，通过声场与磁场的有效耦合，声波驱动力、磁偶极子力、布朗力等相互作用下，大大提高了声波团聚效率，结合传统除尘设备可以高效脱除PM_2.5，从而降低PM_2.5排放。

(2)减小空间，降低能耗：通过在团聚室主体内同时形成的高强声场与磁场，可以有效减小占地面积，同时声场与磁场的耦合作用，可以降低声波团聚的能耗。

附图说明

图1是声波团聚联合磁场作用脱除细颗粒物的装置示意图；

图中：信号发生器1、功率放大器2、电动声源3、烟气入口4、团聚室主体5、磁体6、烟气出口7、引风机8、吸音海绵9。

具体实施方式

本发明提供一种声波团聚联合磁场作用脱除细颗粒物装置及其方法，下面结合附图予以说明。

如图1所示，一种声波团聚联合磁场作用脱除细颗粒物装置包括信号发生器1、功率放大器2、电动声源3、烟气入口4、团聚室主体5、磁体6、烟气出口7、引风机8、吸音海绵9；团聚室主体5顶部设有电动声源3，电动声源3与功率放大器2、信号发生器1依次相连，团聚室主体5上部侧面设有烟气入口4，团聚室主体5中部壁面外设有磁体6，团聚室主体5底部设有吸音海绵9，团聚室主体5下部侧面设有烟气出口7，烟气出口7与引风机8相连。

所述的磁体6为电磁铁或永磁环，磁场强度为0.2～0.6T。所述的电动声源3的频率1000～2400Hz，声压级120～150dB。