[发明专利]一种控制湿法烟气脱硫细颗粒排放的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于污染控制设备制造领域，具体涉及一种控制湿法烟气脱硫细颗粒排放的装置及方法。

背景技术

细颗粒物特别是空气动力学直径小于2.5微米的颗粒物(PM_2.5)是我国城市大气的首要污染物，燃煤是我国大气中细颗粒物的主要来源之一，随着雾霾天气频发，PM_2.5污染已经引起公众的广泛关注及政府的高度重视，细颗粒物的排放控制已成为急需解决的关键问题。然而目前传统除尘技术和设备，对于细颗粒物PM_2.5的脱除效率却非常低，导致大量的PM_2.5被排放到大气环境中。

目前细颗粒脱除的主要途径是在常规除尘设备前设置预处理措施，使其通过物理或化学作用长大为大颗粒后加以清除。这些预处理措施包括声波团聚、电磁团聚和蒸汽相变等。其中蒸汽相变预处理技术与湿发烟气脱硫技术相结合是控制湿发烟气脱硫细颗粒物的重要途径之一。专利CN201105202Y，CN101219333A公开了一种烟气湿法脱硫中协同脱除细颗粒的装置，该装置通过在脱硫塔前后分别设置烟气再热装置和相变凝结室，实现细颗粒的凝结长大；CN101732970B公开了一种燃煤湿法烟气脱硫工艺中促进细颗粒物脱除的装置及方法，该装置在湿法脱硫塔前设置预洗涤塔和蒸汽相变室，通过预洗涤塔提高烟气湿度，在相变室内添加蒸汽使烟气达到过饱和并发生相变凝结长大，凝结长大后的细颗粒通过脱硫塔去除。以上技术采用蒸汽相变与湿发脱硫相结合，均设置了预处理室和相变室，使得工艺变得非常复杂，此外，单独采用蒸汽相变技术要获得高的凝结长大脱除效率，需要高的过饱和度，增大了蒸汽消耗量。声波团聚技术用于细颗粒脱除的公开技术如CN103736356和CN101637683A分别将声波团聚与电除尘器和袋式除尘器相结合用于脱除烟气中的细颗粒。这两种技术均没有涉及到湿法烟气脱硫和蒸汽相变，而且单独采用声波团聚技术，对细颗粒团聚效率的提高非常有限，要得到较好的声波团聚效率，需要很高的声压级，极大的增加了能耗。

为提高声波团聚效率，CN100531862C设计了一种基于声波与外加种子颗粒联合作用脱除细颗粒的装置和方法，该方法虽然有利于提高细颗粒的脱除效率，但由于固体种子颗粒添加困难，难以均匀分散于气流中，影响了团聚效果，同时在气流中添加固体颗粒又增大了后续除尘器的除尘负荷；CN103706219A提出了声波团聚结合喷雾联合作用脱除细微颗粒物的装置与方法，该技术一定程度上解决了固体种子颗粒添加困难的问题，但由于液滴本身的表面张力很大，难以与细颗粒结合，因此，对颗粒团聚效率的提高有限。以上两种技术均利用了不同粒径的颗粒在声波场中夹带系数的差异，引起相对运动而提高细颗粒的碰撞团聚效率，从本质上讲仍属于声波团聚的范畴，因而要获得较高的团聚效率仍需要较高的声压级，如CN103706219A工作的声压级达到了140dB～150dB。

发明内容

发明目的：为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种控制湿法烟气脱硫细颗粒排放的装置及方法，通过以声波团聚与蒸汽相变耦合作用作为含尘气流细颗粒的预处理措施，克服了传统声波团聚效率低、声压级高、能耗大的缺点，解决了在声波场中种子颗粒添加困难、声压级高、后续处理麻烦等问题，同时结合后续除尘设备，实现了在低声压级条件下，高效脱除细颗粒物，极大降低了声波团聚的能耗。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明提出一种控制湿法烟气脱硫细颗粒排放的装置，其包括湿法烟气脱硫塔，还包括声波团聚室，所述湿法烟气脱硫塔的顶部出口与所述声波团聚室的下部入口相通，所述湿法烟气脱硫塔用于对烟气进行湿法烟气脱硫。

其中，所述的声波团聚室包括扩散式蒸汽喷嘴、蒸汽质量流量控制器、声波发生单元、除雾器和冲洗喷嘴，

所述扩散式蒸汽喷嘴设置于所述声波团聚室内部的入口处，喷淋方向与烟气方向相反，所述蒸汽质量流量控制器设置于所述声波团聚室的外部并与所述扩散式蒸汽喷嘴相连，扩散式蒸汽喷嘴以逆流的方式将蒸汽喷入烟气用，并通过蒸汽流量控制器调节蒸汽的添加量，从而调节声波团聚室内的烟气过饱和度。

所述声波发生单元包括信号发生器、功率放大器和至少一个声源，所述声源通过伸缩扩散管与所述声波团聚室的一侧相连，所述声源与信号发生器和功率放大器依次相连；通过调节声源与声波团聚室连接的伸缩扩散管的长度可以调节声源与声波团聚室对侧的距离为波长的整数倍，从而在声波团聚室内形成一个或多个驻波声场，同时通过信号发生器和功率放大器调节声源的频率和声压级。