專利名稱：燃煤可吸入顆粒物的捕集裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及燃煤可吸入顆粒物脫除的裝置，屬于環(huán)境污染防治與潔凈煤 燃燒技術領域。
背景技術：
一大氣可吸入顆粒物己成為大氣環(huán)境污染的突出問題，并且日益引起世界各國 的高度重視。人們已經(jīng)認識到大氣可吸入顆粒物對人體健康的嚴重危害，大氣中 S02、 NOx和CO等污染物的含量與人類死亡率并沒有緊密的聯(lián)系，而可吸入顆 粒物則成為導致人類死亡率上升的主要原因。同時，大氣顆粒物也是導致大氣能 見度降低、酸雨、全球氣候變化、煙霧事件、臭氧層破壞等重大問題的重要因素。 燃燒排放的可吸入顆粒物是大氣可吸入顆粒物的主要來源，同時在可吸入顆粒物 中最有危害的物質(zhì)通常也來自于燃燒源。因而，燃燒源可吸入顆粒物的脫除技術 已被列為國家重點基礎研究發(fā)展計劃的研究內(nèi)容之一。目前，工業(yè)應用的除塵裝置有濕法和干法兩大類。1. 濕法除塵。采用水洗的方式洗滌含塵煙氣，將顆粒物分離出來。該方法 存在物料難以回收、易造成污染轉(zhuǎn)移(由大氣污染轉(zhuǎn)變?yōu)樗廴?以及高溫環(huán)境 下會造成能量浪費等缺點。2. 干法除塵主要包括旋風除塵器、布袋除塵器和靜電除塵器。布袋除塵和 靜電除塵屬于高效除塵器，但是布袋除塵器的阻力較大，濾料抗腐蝕性差，需定 期清潔和更換，維護成本高，在我國應用不多。靜電除塵器除塵效果不但和顆粒 粒徑有關，而且還和顆粒的比電阻有關，比電阻過高和過低都不利于顆粒的清除。 旋風除塵器由于其結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、維護管理方便且適用面寬而在各工業(yè)領 域被普遍使用。由于其分離機理基于慣性分離，對于粒徑較大的顆粒分離效率較 高，但對于微米級和亞微米級粒子，其分離能力很低。盡管靜電除塵和布袋除塵對小粒子的捕集效率較旋風除塵器高，但對于粒徑為0.1pim—10pm的可吸入顆粒物清除效率很低。當前，高效靜電除塵器的除塵 效率可達99.9%，但是除塵器無法清除的0.1%粉塵主要是可吸入顆粒物。而正 是這些可吸入顆粒物，其粒徑很小，質(zhì)量濃度占總體份額很低，但數(shù)量濃度卻很 高(占排放顆粒的90%以上)，對環(huán)境和人體造成巨大的危害。因此，要從源頭 上控制燃煤可吸入顆粒物的排放，必須釆用新的控制方法。發(fā)明內(nèi)容技術問題:本實用新型的發(fā)明目的是提供一種適應對象廣且能穩(wěn)定有效地脫 除燃煤煙氣中的可吸入顆粒物的燃煤可吸入顆粒物的捕集裝置。技術方案本實用新型燃煤可吸入顆粒物捕集裝置由N磁極、格柵板、超聲 波發(fā)生器、氣流通道、S磁極、錐形灰斗組成，兩個磁極分別固定在氣流通道兩 側(cè)，超聲波發(fā)生器固定在氣流通道的上側(cè)，錐形灰斗固定在氣流通道的下側(cè)，格 柵板固定在氣流通道內(nèi)的橫截面上。其中，格柵板由格柵框架和磁介質(zhì)絲組成， 磁介質(zhì)絲位于格柵框架內(nèi)。格柵板平面垂直與氣流方向布置于氣流通道內(nèi)部。 格柵板通過插槽固定于氣流通道內(nèi)部。磁介質(zhì)絲平行固定在格柵框架上。磁介質(zhì) 絲之間的橫向節(jié)距小于4倍磁介質(zhì)絲的直徑。氣流通道內(nèi)沿氣流方向同時布置多 個格柵板。磁場方向、氣流方向、磁介質(zhì)絲軸向相互垂直。磁介質(zhì)絲為高磁導率 鐵磁性物質(zhì)，磁介質(zhì)絲為圓柱狀，直徑小于0.2皿。本實用新型的燃煤可吸入顆粒物的脫除方法為-燃煤煙氣進入高梯度磁場磁種聚并捕集裝置中，飛灰粒子在高梯度外磁場作 用下被磁化，磁化后在外磁場力作用下靠近磁介質(zhì)，最終吸附于磁介質(zhì)表面，被 凈化后的煙氣從通道排出。采用超聲波振動將吸附在磁性介質(zhì)上的顆粒物振落， 振落的顆粒物進入灰斗。聲波振動方式為間歇式振動。有益效果1. 采用高梯度磁場捕集裝置，可有效脫除燃煤煙氣中的可吸入顆粒物，脫除效率可以達到80%之上。2. 裝置內(nèi)部無任何機械設備，運行穩(wěn)定，維護費用低。3. 該工藝流程簡單，設備少，占地面積小。


圖1為本實用新型的捕集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為格柵板2的結(jié)構(gòu)示意圖。以上的圖中有N磁極l、格柵板2、超聲波發(fā)生器3、氣流通道4、 S磁極 5、錐形灰斗6、格柵框架21、磁介質(zhì)絲22、磁場方向B、氣流方向u。
具體實施方式
本實用新型的燃煤可吸入顆粒物捕集裝置，燃煤可吸入顆粒物捕集裝置，其 特征在于該裝置由N磁極1、格柵板2、超聲波發(fā)生器3、氣流通道4、 S磁極5、 錐形灰斗6組成，兩個磁極分別固定在氣流通道4兩側(cè)，超聲波發(fā)生器3固定 在氣流通道4的上側(cè)，錐形灰斗6固定在氣流通道4的下側(cè)，格柵板2固定在 氣流通道4內(nèi)的橫截面上。格柵板2由格柵框架21和磁介質(zhì)絲22組成，磁介質(zhì)絲22位于格柵框架21 內(nèi)。格柵板2平面垂直與氣流方向布置于氣流通道4內(nèi)部。格柵板2通過插槽固 定于氣流通道4內(nèi)部。氣流通道4內(nèi)沿氣流方向同時布置多個格柵板2。磁介質(zhì)絲平行固定在格柵框架上。磁介質(zhì)絲22之間的橫向節(jié)距小于4倍磁介 質(zhì)絲22的直徑。磁介質(zhì)絲22為高磁導率鐵磁性物質(zhì)，磁介質(zhì)絲，？ ^,為圓 柱狀，直徑小于0.2mm。氣流速度方向、磁介質(zhì)軸線方向、外加背景磁場方向在三維空間內(nèi)相互垂直。 圖1為本捕集裝置結(jié)構(gòu)圖，燃^含塵煙氣在進入高梯度磁場捕集裝置，飛灰 粒子在高梯度磁作用力下，被磁介質(zhì)捕捉。脫除顆粒物的煙氣直接排空。在顆粒 物的捕集過程中，采用聲波間歇式振動方式，將吸附于磁介質(zhì)表面的顆粒物振落， 使其落入灰斗。圖2為格柵板結(jié)構(gòu)圖。磁介質(zhì)均勻固定在格柵框架上，橫向節(jié)距小于4倍磁 介質(zhì)直徑。含塵煙氣進入高梯度磁場捕集裝置中，飛灰粒子在高梯度外磁場作用下被磁 化，磁化后在外磁場力作用下靠近磁介質(zhì)，最終被磁介質(zhì)捕捉，吸附于磁介質(zhì)表 面。被凈化后的煙氣從通道排出。隨著磁介質(zhì)對粒子的捕捉，其表面的顆粒逐漸 增多，采用聲波間歇式振動方式，將吸附于磁介質(zhì)表面的顆粒振落，進入灰斗。釆用該工藝處理燃煤煙氣時，優(yōu)選方案為高梯度磁場捕集裝置內(nèi)氣流速度為0.1m/s—0.5m/s;磁介質(zhì)直徑小于0.2mm，磁介質(zhì)間距小于0.4mm，磁介質(zhì)布 置排數(shù)不少于20排；外加背景磁場磁通密度為4000_5000高斯。
權(quán)利要求1.一種燃煤可吸入顆粒物捕集裝置，其特征在于該裝置由N磁極(1)、格柵板(2)、超聲波發(fā)生器(3)、氣流通道(4)、S磁極(5)、錐形灰斗(6)組成，兩個磁極分別固定在氣流通道(4)兩側(cè)，超聲波發(fā)生器(3)固定在氣流通道(4)的上側(cè)，錐形灰斗(6)固定在氣流通道(4)的下側(cè)，格柵板(2)固定在氣流通道(4)內(nèi)的橫截面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤可吸入顆粒物捕集裝置，其特征在于格柵板(2) 由格柵框架(21)和磁介質(zhì)絲(22)組成，磁介質(zhì)絲(22)位于格柵框架(21)內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤可吸入顆粒物捕集裝置,其特征在于格柵板(2) 平面垂直與氣流方向布置于氣流通道(4)內(nèi)部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤可吸入顆粒物捕集裝置，其特征在于格柵板(2) 通過插槽固定于氣流通道(4)內(nèi)部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的捕集裝置，其特征在于磁介質(zhì)絲平行固定在格柵框 架上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃煤可吸入顆粒物捕集裝置，其特征在于磁介質(zhì)絲 (22)之間的橫向節(jié)距小于4倍磁介質(zhì)絲(22)的直徑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤可吸入顆粒物捕集裝置，其特征在于氣流通道 (4)內(nèi)沿氣流方向同時布置多個格柵板(2)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤可吸入顆粒物捕集裝置，其特征在于磁場方向、 氣流方向、磁介質(zhì)絲軸向相互垂直。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃煤可吸入顆粒物捕集裝置，其特征在于磁介質(zhì)絲 (22)為高磁導率鐵磁性物質(zhì)，磁介質(zhì)絲(22)為圓柱狀，直徑小于0.2mm。
專利摘要燃煤可吸入顆粒物捕集裝置利用高梯度磁場捕集原理來脫除燃煤煙氣中的可吸入顆粒物，該裝置由N磁極(1)、格柵板(2)、超聲波發(fā)生器(3)、氣流通道(4)、S磁極(5)、錐形灰斗(6)組成，兩個磁極分別固定在氣流通道(4)兩側(cè)，超聲波發(fā)生器(3)固定在氣流通道(4)的上側(cè)，錐形灰斗(6)固定在氣流通道(4)的下側(cè)，格柵板(2)固定在氣流通道(4)內(nèi)的橫截面上。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，未采用任何機械設備，因而操作維護簡單，投資及維護費用少等優(yōu)點。
文檔編號B03C1/005GK201172006SQ20082003072
公開日2008年12月31日 申請日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月10日
發(fā)明者新 吳, 李永旺, 趙長遂, 魯端峰 申請人:東南大學