[发明专利]一种低温等离子体荷电超声波雾化液滴的颗粒凝聚装置

说明书

本发明一种低温等离子体荷电超声波雾化液滴的颗粒凝聚装置，包括沿烟气流向依次布置的进口渐扩段，雾化荷电段和湍流凝聚段；雾化荷电段包括雾化荷电管；雾化荷电管包括设置超声波雾化滴液进口的中间联管和连通设置在中间联管两侧的多个分支管；分支管包括插接在中间联管的荷电壳体，荷电壳体连接端设置的通流堵头，自由端设置的固定端盖；荷电壳体上方沿烟气流向设置多个荷电液滴喷口，荷电壳体内同轴设置有阻挡介质，阻挡介质的两端分别固定在通流堵头和固定端盖上，阻挡介质内设置有经固定端盖插入的高压电极；荷电壳体与地线连接，形成放电高压回路；阻挡介质与荷电壳体之间可供雾化液滴流通的间隙；湍流凝聚段包括壳体和产涡元件。

技术领域

本发明涉及燃煤工业颗粒物排放控制的技术领域，具体为一种低温等离子体荷电超声波雾化液滴的颗粒凝聚装置。

背景技术

燃煤工业排放的细颗粒物PM_2.5(动力学直径小于2.5μm颗粒物)对大气环境和人体健康具有重要影响。传统工业除尘设备(如静电除尘器、布袋除尘器、湿式电除尘等)因对不同粒径颗粒的除尘机理不同而存在0.1～2μm范围内的穿透窗口，该粒径范围内的颗粒脱除效率低而造成微细颗粒的大量排放。基于传统除尘技术增设颗粒凝聚预处理装置，是一种能有效解决微细颗粒物难以脱除的新型技术手段，主要方式可按凝聚机理分为电凝聚、声凝聚、相变凝聚、雾化凝聚、化学凝聚和湍流凝聚等。不同凝聚方式对微细颗粒均有一定的凝聚效果，但仅采用单一凝聚技术依然存在微细颗粒物脱除效果有限且可靠性不足的缺点，因而通过不同凝聚技术的组合进而实现多场协同凝聚脱除微细颗粒物具有科学研发与工业应用的重要价值。

公开号为CN1121908C的专利文件公开了一种基于双极荷电促进颗粒凝聚的除尘装置。该装置由依次连接的进气通道、放电凝聚段、出气通道以及除尘部件构成，所述放电通道包含有至少一组放电通道对，每对放电通道可对颗粒产生极性相反的电荷，进而促进颗粒碰撞凝聚并强化在除尘部件中的有效脱除。该装置原理清晰，结构简单，但仅采用电凝聚方式促进颗粒团聚，同时未考虑电源放电特性以及结构加工复杂，因而团聚效果有限。

公开号为CN108412534A的专利文件公开了一种基于超声波雾化凝聚的煤矿除尘装置，其主要部件为超声波雾化器及布置有超声波振荡器的凝聚室，粉尘气体经过超声波雾化器后湿度维持在一定范围，然后在凝聚室中通过超声波振荡促进颗粒与液滴的碰撞团聚，进而在收尘器中脱除颗粒。该装置主要应用与煤矿除尘，目的在于降低气体含尘浓度在粉尘爆炸的极限浓度以下，但超声波雾化液滴与高浓度含尘气体的混合流动易造成管路沉积及堵塞，因而长期运行难以稳定及有效凝聚颗粒物。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种低温等离子体荷电超声波雾化液滴的颗粒凝聚装置，该装置成本低廉，适用于工业现场长期运行且便于工业改造，凝聚效果好，能有效提高除尘装置对微细颗粒物的脱除效率。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种低温等离子体荷电超声波雾化液滴的颗粒凝聚装置，包括沿烟气流向依次布置的进口渐扩段，雾化荷电段和湍流凝聚段；

所述的雾化荷电段包括雾化荷电管；雾化荷电管包括设置超声波雾化滴液进口的中间联管和连通设置在中间联管两侧的多个分支管；分支管包括插接在中间联管的荷电壳体，荷电壳体连接端设置的通流堵头，自由端设置的固定端盖；荷电壳体上方沿烟气流向设置多个荷电液滴喷口，荷电壳体内同轴设置有阻挡介质，阻挡介质的两端分别固定在通流堵头和固定端盖上，阻挡介质内设置有经固定端盖插入的高压电极；荷电壳体与地线连接，形成放电高压回路；阻挡介质与荷电壳体之间可供雾化液滴流通的间隙；

所述的湍流凝聚段包括壳体和固定设置在壳体内的产涡元件。

优选的，所述雾化荷电管的迎风面设置有防磨瓦。

优选的，所述的荷电壳体上设置有用于连接地线的接地线孔，固定端盖上设置高压线孔用于高压电极的导线穿出。