[实用新型]散煤燃烧烟气高效一体化处理装置

说明书

本实用新型涉及一种散煤燃烧烟气高效一体化处理装置，主要由超声波雾化系统、折流混合系统和超重力分离系统组成。超声波雾化系统与进烟管道并联连接、混合系统内置折流板，超重力分离系统主要为并联旋风分离器，烟气与雾化系统的水雾并联后进入混合系统及超重力分离系统，最终由引风机排出。本实用新型解决了散煤烟气直排大气，污染严重的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种散煤燃烧烟气高效一体化处理装置，尤其涉及一种能捕集烟气中以细颗粒物（PM_2.5）为主的多种污染物的散煤燃烧烟气高效一体化处理装置。

背景技术

近年来，我国空气污染现象严重，尤其是以京津冀为代表的北方地区。采暖季节里雾霾天气的发生频率很高，很大部分来源于农村地区采暖时散煤燃烧对超细颗粒物（PM_2.5）的贡献。（洪纲, 周静博, 姜建彪,等. 空气细颗粒物(PM_2.5)的污染特征及其来源解析研究进展[J]. 河北工业科技, 2015, 32(1):64-71；柴发合, 薛志钢, 支国瑞,等. 农村居民散煤燃烧污染综合治理对策[J]. 环境保护, 2016, 44(6)）。

散煤燃烧产生的烟气中，最主要的污染物即超细颗粒物（PM_2.5）。经有关学者研究，散煤燃烧两天即可使PM_2.5浓度由“良”变为“重度污染”，空气质量指数明显上升，严重污染了大气环境，威胁着人们的身体健康。（李彪. 散煤燃烧两天 PM_2.5浓度可由优良变重污染[N]. 每日经济新闻,2016-12-29004）。尤其是对于农村地区而言，燃煤后产生的烟气未经任何处理便排入大气，并且由于排放高度较低，对人们的健康影响更加严重。

目前有很多学者也针对散煤污染的治理提供了以下两种解决思路：

①加大清洁能源开发力度，并将成本较低的新能源在农村地区进行大面积推广，逐步替代散煤，以从源头减少污染物排放；

②把农村各户的单独采暖整合起来变为集中供暖，并给集中供暖设施配套烟气脱硫除尘等净化处理装置，从而减少个体采暖时散烧煤的使用；

清洁能源作为我国能源结构转型的主要方向，对环境质量和人体健康的提升都具有重要意义。但当前对于清洁能源的开发仍不成熟，其初期建设成本和正常使用成本都要高于散煤，难以保证其经济可行性，因此清洁能源暂时还无法作为散煤污染最主要的改善措施。

而集中供暖作为我国城镇地区的主要供暖方式，具有热效率高，管理方便、清洁卫生等优点，但要在农村地区建设集中供暖设施，必须首先变分散的独户居住为集中的楼房居住，需进行庞大的改造工程和拆迁工程，短时间内不可能大面积实现，尤其是对于经济水平相对落后的地区。

在这两种方法均还无法实现的情况下，在煤炉后接简易的烟气处理装置，通过针对性的末端治理减少污染物排放成为了最及时有效的解决措施。但烟气中存在的PM_2.5仍存在较大的去除难度，原因在于颗粒运动的根本源于受力，粉尘随气流运动时是被流体曳力所牵引。参照图3，随着颗粒粒径的减小，尤其是粒径小于20μm的颗粒，其所受到的流体曳力呈几何倍数急剧增长。采用增加收集力的方式除尘时，其所施加的收集力，如电场力、离心力等，需大于粉尘所受的流体曳力，粉尘才能有效捕集。对于越细小的颗粒物，其流体曳力越大，传统收集方式通过增大能耗来提高收集力．但是远远赶不上流体曳力的增长速度，因此收效甚微。（B. WANG A B Y. Computational Investigation of the Mechanisms ofParticle Separation andFish-HookPhenomenon in Hydrocyclones）

由此可知，研发一套对PM_2.5具有较高去除效果的烟气处理装置对于减轻散煤烟气污染和改善大气环境具有重要意义。

实用新型内容