[發(fā)明專利]一種提高電除塵器對煙氣中PM2.5粉塵脫除效率方法

無效

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• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN103418491A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈伯雄;陳茂榮;沈萬素;徐忠俊
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇紫光吉地達(dá)環(huán)境科技股份有限公司
• 主分類號: B03C3/01
• 分類號: B03C3/01;B03C3/014;B03C3/016
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是煙氣環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種提高電除塵器對煙氣中PM2.5粉塵脫除效率方法。

背景技術(shù)

超細(xì)顆粒PM2.5主要來源于燃料燃燒等人為活動，如能源工業(yè)部門煤炭的燃燒、機動車尾氣的排放、金屬冶煉過程中金屬蒸汽的冷凝聚結(jié)、居民生活爐灶的燃燒等。我國能源結(jié)構(gòu)中以煤炭為主，煤炭燃燒占了一次能源的70％以上，煤炭燃燒造成的超細(xì)顆粒物的排放是一個重要的污染源。

據(jù)相關(guān)行業(yè)統(tǒng)計報告顯示，當(dāng)前我國的粉塵排放總量超過了1000萬噸，僅電力行業(yè)每年的排放量就達(dá)到了360萬噸，占總排放量35％左右。2009年全國工業(yè)煙氣排放量是43.61萬億立方米，2010年為47.52萬億立方米。排放的煙塵粒徑基本分布在PM10以下，絕大部分分布在PM2.5以下，在大氣中形成相對較為穩(wěn)定的氣溶膠。PM2.5已成為我國大氣氣溶膠的主要成分之一。

目前在大型的燃煤煙氣粉塵控制中，電除塵器的數(shù)量占國內(nèi)燃煤煙氣市場總量的75％。電除塵器在正常運行工況下除塵效率高，但是對于超細(xì)粉塵PM2.5來說，至少有15％以上的顆粒會離開電除塵器排入大氣。隨著大氣粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)的逐漸嚴(yán)格(30mg/m3)，電除塵器的除塵效率正在面臨著新的挑戰(zhàn)，其主要原因包括以下幾個方面：(1)煤在燃燒過程中產(chǎn)生的粉塵顆粒的尺寸分布很廣，涵蓋了從亞微米的分子到易于沉降的毫米級微粒，使除塵器對各種粒徑粉塵的控制難度增加；(2)低硫煤(脫硫需要)或循環(huán)流化床飛灰等的高比電阻，使其反電暈嚴(yán)重，特別是超細(xì)粉塵PM2.5的荷電效率低，使除塵效率降低；(3)我國燃煤煤種變化多樣，鍋爐在實際運行中負(fù)荷波動比較大，必然造成電除塵器對煙氣量的適應(yīng)性難度增加；(4)常規(guī)干式電除塵器通過振打、聲波等清灰方式來清理集塵極上的粉塵，在清灰過程中，有一部分已被收集到的粉塵會重新返回到氣流，最終逸出電除塵器，致使粉塵排放濃度增加。有研究表明，在常規(guī)干式電除塵器出口的粉塵中，約有20％是由清灰過程中的二次揚塵造成的。PM2.5的粉塵粒徑小、質(zhì)量輕，因此常規(guī)干式電除塵器對其荷電不充分，且在振打時易造成二次揚塵。

目前，提高電除塵器除塵效率的方法很多，包括改善電除塵器的供電條件，提供高強度的電暈電場強制粒子荷電是一種方法，可以通過增大收塵器體積、增大板間距或用脈沖電壓來實現(xiàn)；也可以采用預(yù)荷電的方法，荷電后的顆粒通過顆粒間的慣性碰撞、顆粒擴散、空間電荷力、顆粒間的異極性吸引、顆粒間或顆粒與壁面的相互作用力使微細(xì)粒子凝并成較粗的粒子后來加以去除。

近來的研究表明，利用水蒸汽的相變凝并技術(shù)可以提高粉塵的凝并和團聚。水蒸汽的相變凝并技術(shù)是利用過飽和水汽在細(xì)顆粒物表面的核化凝結(jié)是促使細(xì)顆粒物長大及其脫除的重要措施。而水蒸汽的加入也可以增加粉塵表面的含濕量，降低粉塵的比電阻。

聲波團聚是根據(jù)聲學(xué)原理，利用具有很高能量密度的聲區(qū)，使超細(xì)顆粒物發(fā)生團聚。18世紀(jì)末，聲場挾帶微粒的理論被提出后，很多學(xué)者對顆粒在聲場中的振動、團聚進(jìn)行了研究，在團聚機理及理論模型的建立方面也進(jìn)行了大量的工作。理論研究表明，聲波頻率一定時，聲強對聲團聚效率影響不大。而當(dāng)聲強一定，聲團聚效率隨著聲波頻率的增大而增大。但由于聲波團聚問題的復(fù)雜性、實驗條件不同和測試方法的局限性等，使得至今為止，在一些關(guān)鍵性問題上還沒有取得一致的看法，甚至有的結(jié)論還相互矛盾，致使這項技術(shù)仍處于試驗階段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種提高電除塵器對煙氣中PM2.5粉塵脫除效率方法從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，一種提高電除塵器對煙氣中PM2.5粉塵脫除效率方法，對于進(jìn)入電除塵器前的煙氣進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理采用水蒸汽噴射藕合超聲波團聚處理的方法。

進(jìn)一步水蒸汽噴射可以采用順噴、逆噴或與煙氣流向程一定的角度，水蒸汽的噴入量設(shè)計為0.02～0.1kg/m3，水蒸汽的溫度為100～150℃。

進(jìn)一步在煙氣中噴入水蒸汽的同時，還采用超聲波處理煙氣，超聲波的頻率選擇為20kHZ～30kHZ，超聲波的功率為80W～400W。