[发明专利]带飞灰再循环的声波团聚脱除细颗粒物的装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于烟气环保技术领域，涉及一种提高声波团聚对含尘气流中PM_2.5的脱除效率的装置和方法。

背景技术

煤炭等化石燃料在燃烧过程中排放大量颗粒物，其中危害最大的是PM_2.5。颗粒越小，越容易吸附多环芳烃和重金属等有害物质，且更容易深入人体呼吸系统，因此危害更大。

目前工业中常用的除尘装置包括旋风分离器、静电除尘器和布袋除尘器等这些设备有较高的整体除尘效率，但是对于超细的PM_2.5颗粒的脱除效率较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种带飞灰再循环的声波团聚脱除细颗粒物的装置和方法。

为实现上述目的，本发明带飞灰再循环的声波团聚脱除细颗粒物的装置包括声波团聚室、声源、旋风子分离器、出口管道和飞灰再循环管道；所述声波团聚室的外部设有声源；声波团聚室设有烟气进口、烟气出口和飞灰进口，所述烟气出口与出口管道的进口连通，所述飞灰进口与所述飞灰再循环管道的出口连通；所述旋风子分离器设于所述出口管道内，所述旋风子分离器的排尘口与飞灰再循环管道连通。

进一步地，本发明所述出口管道的出口连接有除尘器。

进一步地，本发明还包括输送风机，所述输送风机与飞灰再循环管道连通，以用于将所述飞灰再循环管道中的飞灰输送回声波团聚室内。

进一步地，本发明所述旋风子分离器的切割粒径为10～15μm。

进一步地，本发明所述旋风子分离器由挡板替代，所述出口管道与飞灰再循环管道连通，所述挡板用于使撞击到该挡板上的飞灰进入到所述飞灰再循环管道中。

进一步地，本发明还包括输送风机，所述输送风机与飞灰再循环管道连通，以用于将所述飞灰再循环管道中的飞灰输送回声波团聚室内。

使用本发明的装置对烟气中的细颗粒物的排放进行控制的方法包括：

由所述烟气进口进入声波团聚室内的烟气中的细颗粒物和由所述飞灰进口进入声波团聚室内的烟气中的飞灰，在声波作用下发生团聚而形成大粒径的飞灰，然后随烟气进入所述出口管道；所述出口管道内的一部分飞灰随烟气气流由所述出口管道的出口输出，另一部分飞灰进入旋风子分离器进行分离；经旋风子分离器分离后，由旋风子分离器的排尘口送出的飞灰经由飞灰再循环管道而返回声波团聚室内，由旋风子分离器的排气口排放到所述出口管道内的飞灰则与出口管道内未进入旋风子分离器的飞灰一起随烟气气流由所述出口管道的出口输出。

进一步地，在本发明中，所述飞灰再循环管道内的飞灰在输送风机的作用下被输送回至声波团聚室内。

进一步地，在本发明中，经所述出口管道的出口排出的飞灰随烟气进入除尘器进行除尘处理，经除尘后的烟气通过与所述除尘器连通的烟气出口管道排出。

进一步地，在本发明中，由所述烟气进口进入声波团聚室内的烟气在声场中的停留时间为2～5s。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明装置将经过声波团聚后的烟气中少量大颗粒飞灰送回至声波团聚室，以提高PM_2.5的团聚效率，最终达到高效脱除PM_2.5的目的。

(2)提高细颗粒物除尘效率：采用声波团聚结合飞灰再循环作用对燃煤电厂排烟等含尘烟气进行处理，将少量大颗粒飞灰送回到声波团聚室中，可提高烟气中细颗粒物的声波团聚效率，结合后续的除尘器，达到高效脱除PM_2.5细颗粒物的目的。根据试验和理论计算，大约可以提高40％的PM_2.5的脱除效率。

(3)降低声波团聚的能耗：采用声波团聚结合飞灰再循环作用脱除细颗粒物的方法，相比一般的声波团聚方法，在达到同等团聚效率时，声压级可以大幅降低，因此可以有效降低声波团聚的能耗。

附图说明

图1是本发明装置的一种实施方式的结构示意图；

图2是气溶胶分散度对团聚效果的影响。

图中：1.烟气进口管道、2.声波团聚室、3.声源、4.旋风子分离器、5.输送风机、6.除尘器、7.烟气出口管道、8.飞灰再循环管道、9.出口管道。

具体实施方式

本发明的声波团聚理论和试验依据如下：

在声波团聚过程中加入大颗粒飞灰，可以充当“团聚核”，促进细颗粒物的团聚，提高细颗粒物的团聚效率，因此可以提高烟气中PM_2.5的脱除效率。