[发明专利]一种声电耦合细颗粒物脱除装置及脱除细颗粒物的方法

说明书

本发明公开了一种声电耦合细颗粒物脱除装置及脱除细颗粒物的方法，采用两个等尺寸等高并排布置的除尘箱体，声波发生器安装在除尘箱体的顶部，用于形成垂直贯通的声场；板电极分别贯穿一号除尘箱体的脉冲电晕放电凝并区和惯性沉降区以及二号除尘箱体的气溶胶收尘区和惯性收尘区；水槽分别位于脉冲电晕放电凝并区和气溶胶收尘区的上部，用于为板电极提供水流，使板电极内壁面形成水膜；线电极设置在脉冲电晕放电凝并区，芒刺线电极设置在声电耦合团聚收尘区，均用于产生径向分布的电场。本发明采用声场电场耦合作用，逐段分级凝并脱除，颗粒物适应范围广泛，细颗粒物脱除效率高，系统稳定运行时间较长。

技术领域

本发明涉及烟气除尘技术领域，具体地讲，涉及一种声电耦合细颗粒物脱除装置及脱除细颗粒物的方法。

背景技术

煤炭燃烧在为我们提供热源和动力的同时，也带来了严重的颗粒物污染，在细颗粒物的来源中，燃煤锅炉排放占有很大一部分，特别是在各行业广泛使用的中小型工业锅炉和工业窑炉，由于缺乏相应的环保控制设备，污染尤为严重。气溶胶颗粒物，特别是细颗粒物PM_2.5，被排入到空气中之后会严重影响人们的日常生活和工作，甚至威胁到人们的生命安全。由于细颗粒物的体积小、重量轻，因此在大气中停留时间长，漂浮距离远，影响范围广。而且由于它独特的消光作用，会严重降低环境的能见度，造成大面积灰霾天气，影响人们正常出行。另外，细颗粒物的比表面积比较大，大量有毒有害的重金属会富集在其表面，而人体对细颗粒物的阻挡能力有限导致细颗粒物可以进入人体呼吸道、沉积在肺泡内，其中的重金属会进入人体血液，引发哮喘、支气管和心血管等方面的疾病，危害人体健康。

目前我国大多数燃煤电站锅炉主要采用静电除尘器（ESP）脱除尾部烟气中的颗粒物。高效的静电除尘器除尘效率可以高达99.9%，但是对于细颗粒物，尤其是粒径在0.1微米到1.0微米的颗粒物，仍然会有15%左右的比例逃逸到大气。因此考虑在静电收尘机制上叠加多种颗粒物团聚作用，让细颗粒物先团聚长大成较大粒径的颗粒物，再通过静电收尘作用进行收集。目前正在研究的团聚方法包括：电团聚、声波团聚、相变凝结长大和化学团聚等等，但是这些团聚方法单独作用时都有一定的弊端，对细颗粒物的团聚效果不是很明显，所以最终的细颗粒物脱除效率不能得到有效提高。

例如：授权公告号为CN103736356B的中国专利：一种声波凝聚-常规除尘复合的脱除细颗粒物的装置，该专利申请中采用在烟气管道四面或相邻两面铺设线声源或面声源，利用声波团聚机制使细颗粒物吸附到大颗粒物或细颗粒物凝聚成大颗粒物，再利用常规除尘器进行除尘，虽然能一定程度地脱除细颗粒物，但是脱除效率比较低。

因此，开发一种新型的基于多种方法协同作用的细颗粒物高效脱除装置非常必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、脱除效率高的声电耦合脱除细颗粒物的装置，并给出脱除细颗粒物的方法。