[发明专利]一种烟气余热利用及其智能调整声波强度系统

说明书

本发明提供了一种烟气余热利用系统，包括热管、烟气管道和空气通道，在控制器中设置一个控制函数，控制器根据控制函数自动调整超声波发生器功率的大小；所述控制函数S＝F(N2),其中S是超声波发生器功率大小，N2是pm2.5浓度数据，其中F’(N2)0,F”(N2)0,其中F’(N2)、F”(N2)是F(N1)的一次导数和二次导数。本发明可以实现根据颗粒物浓度智能净化烟气的功能，节约了电能，提高余热利用，净化空气。

技术领域

本发明涉及热管余热回收以及烟气除尘和有机物脱除领域，特别是涉及一种利用热管回收烟气余热系统。

背景技术

热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George Grover)发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。相比于燃煤烟气余热回收中最为常用的管壳式换热器，热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、压力损失小、有利于控制露点腐蚀等优点，在燃煤烟气余热回收利用中更具潜力。

此外，燃煤电厂是各种污染物的主要来源之一，如造成“雾霾”现象的粉尘颗粒和和有机物污染物，它们对人类健康及生态环境具有严重危害。为了脱除燃煤电厂烟气中的颗粒物，目前发展研究了多种除尘方法，其中电除尘技术因为性能优良得到快速发展，但是对于粒径小于10μm的颗粒沉降效果较差。随着国家对大气污染物排放标准的进一步提高，需要改良原电除尘尤其是对粒径小于10μm的颗粒的脱除效果。

静电除尘+湿式静电除尘技术是实现超低排放标准的重要技术路线，但是湿式电除尘运行和投资成本高。实现超低排放的另一技术路线是优化湿法脱硫装置高效协同脱除颗粒物，此技术需要满足前端静电除尘器出口烟尘浓度≤20mg/m³甚至≤10mg/m³，就目前电厂中静电除尘器运行情况难以满足。此外，燃煤电厂排放还会产生一定浓度的有机污染物，如脂环烃、直链烃、苯系物及多环芳烃等，虽然排放量少，但是毒性极大，对烟气中有机污染物的脱除是环境安全的重要研究领域。

针对上述问题，本发明在前面发明的基础上进行了改进，提供了一种新的智能化烟气余热利用热管及其烟气污染物处理系统及其方法，充分利用热源，降低能耗，改善排烟效果。

发明内容

针对上述问题，本发明在前面发明的基础上进行了改进，提供了一种新的热管结构，同时针对上述存在的除尘和有机物脱除问题，提出一种基于静电除尘器的等离子/超声耦合催化多污染物脱除方法及装置，对原有的静电除尘装置进行改良。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种设置在烟气管道中的热管，包括竖直部分、水平部分和竖直管，其中竖直部分的底端连通水平部分，所述水平部分从竖直部分的底端向着远离竖直部分的方向延伸，所述水平部分下部连通多个竖直管，其中竖直管是热管的蒸发端，竖直部分是热管的冷凝端，所述竖直管和水平部分设置在烟气管道中。

作为优选，所述水平部分为扁平管结构，竖直管为圆管结构，水平部分为方形结构；所述的竖直管为多排，其中相邻两排为错列布置；竖直管的圆心与相邻排的临近的两个竖直管圆心构成等腰三角形，所述竖直管的圆心位于等腰三角形顶角的点的位置。

作为优选，所述系统还包括燃煤烟气污染物的脱除装置，所述装置设置在热管所在烟道的下游，所述装置包括静电除尘段、静电/超声耦合除尘段和等离子/超声耦合催化场除尘段，其中静电除尘段设置在前部，在静电除尘段里面设置收尘极板并产生静电场，静电/超声耦合除尘段设置在静电除尘段的后面，静电/超声耦合除尘段内设置有收尘极板和超声波发生端，并在内部产生静电场，超声波发生端与外部的超声波发生器连接；等离子/超声耦合催化场除尘段设置在静电/超声耦合除尘段后面，等离子/超声耦合催化场除尘段内设置等离子体反应器和超声波发生端，超声波发生端与外部的超声波发生器连接；