長大的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燃煤煙氣細顆粒物(pm2.5)排放控制的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用湍流與化學團聚耦合促進PM2.5長大的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣動力學直徑小于2.5 μπι的ΡΜ2.5污染已成為我國突出的大氣環(huán)境問題，是導(dǎo)致大氣能見度降低、酸雨；主要原因在于ρμ2.5比表面積大，易富集各種重金屬及化學致癌物質(zhì)，而常規(guī)除塵技術(shù)對其難以有效捕集，造成大量ρμ2.5排入大氣環(huán)境。燃煤是引起我國大氣環(huán)境中ΡΜ2.5含量增加的主要原因。因此，控制燃煤ρμ2.5排放是迫切需要解決的關(guān)鍵問題。
[0003]目前，我國90%以上的大中型燃煤電站采用的除塵裝置是靜電除塵器。雖然靜電除塵器的除塵效率可高達99%以上，但由于PM2.5荷電不充分，仍存在PM2.5難以有效脫除的技術(shù)瓶頸。ΡΜ2.5有效控制的技術(shù)發(fā)展方向主要為在常規(guī)除塵設(shè)備前設(shè)置預(yù)處理措施，使其通過物理或化學作用長大成較大顆粒后加以清除，包括聲波團聚、電凝聚、湍流團聚、化學團聚、蒸汽相變等；這些措施中，蒸汽相變不適合與電除塵設(shè)備結(jié)合，電凝聚雖已基本具備工業(yè)應(yīng)用的條件，但投資運行費用過高?；瘜W團聚技術(shù)和湍流可以在既不改變正常生產(chǎn)條件，也不改變現(xiàn)有電除塵設(shè)備和操作參數(shù)的條件下，有效提高電除塵設(shè)備對細顆粒的脫除效率，單一使用化學團聚存在的主要問題是:噴入的團聚劑霧滴與顆粒的碰撞不充分、液滴在煙道中停留時間短，難以充分保證團聚劑液滴在進入電除塵前完全蒸發(fā)，進而將影響電除塵正常運行性能。而單一使用湍流團聚技術(shù)則細顆粒團聚長大效果有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明針對電除塵裝置難以有效脫除ΡΜ2.5及現(xiàn)有化學團聚技術(shù)存在的不足，提供一種湍流與化學團聚耦合促進ΡΜ2.5長大的裝置及方法，進而提高電除塵裝置對PM2.5的脫除效率。
[0005]技術(shù)方案:一種湍流與化學團聚耦合促進ΡΜ2.5長大的方法，含塵煙氣在煙道中依次流經(jīng)化學團聚區(qū)、湍流發(fā)生區(qū)，最終進入靜電除塵器；流經(jīng)化學團聚區(qū)時煙氣中PM2.5顆粒與經(jīng)雙流體霧化噴嘴噴入的團聚劑霧滴發(fā)生初步接觸，團聚劑液滴發(fā)生蒸發(fā)，蒸發(fā)過程中PM2.5通過帶有極性基團的高分子鏈相連接，促使PM2.5粒徑增大，然后流經(jīng)湍流區(qū)，由擾流棒產(chǎn)生的湍流擾動促進團聚劑霧滴與PM2.5及PM 2.5與粗粉塵間的碰撞接觸，PM 2.5進一步聚并長大，同時延長團聚劑液滴在煙道的停留時間，在進入靜電除塵器之前完全蒸發(fā)，團聚長大的顆粒最終由靜電除塵器脫除。
[0006]所述的團聚劑溶液中按質(zhì)量百分比含有0.005%?0.2%的高聚物粘結(jié)劑，團聚劑溶液的溫度為30?60°C ;團聚劑溶液的添加量為每Nm3煙氣中添加0.005?0.025kg，團聚劑溶液噴入導(dǎo)致的煙氣溫度降低幅度< 20°C。
[0007]所述的雙流體霧化噴嘴噴入團聚劑溶液的方向與煙氣流動方向相反。
[0008]所述的湍流擾動由安裝于湍流發(fā)生區(qū)的三角形和圓形擾流棒產(chǎn)生。
[0009]用于所述的湍流與化學團聚耦合促進PM2.5團聚長大的方法中的裝置，包括團聚劑溶液配制槽、計量泵、空氣壓縮機、雙流體霧化噴嘴、湍流發(fā)生裝置、靜電除塵器，團聚劑劑溶液配制槽、計量泵、雙流體霧化噴嘴、湍流發(fā)生裝置和靜電除塵器依次串聯(lián)，所述的計量泵還和空氣壓縮機連接，所述的湍流發(fā)生裝置為三角形擾流棒和圓形擾流棒依次布置在煙道中形成。
[0010]所述的三角形擾流棒、圓形擾流棒材料為316不銹鋼，表面進行防磨處理。
[0011]所述的三角形擾流棒邊長為200mm，圓形擾流棒直徑為300mm。
[0012]所述的雙流體霧化噴嘴離三角形擾流棒的距離為4?7m，三角形擾流棒離圓形擾流棒的距離為2?4m，圓形擾流棒離靜電除塵距離為4?6m。
[0013]所述的雙流體霧化噴嘴噴出方向與煙氣流動方向相反。
[0014]有益效果:
[0015](I)本發(fā)明在化學團聚的基礎(chǔ)上，耦合采用湍流團聚技術(shù)，可促進團聚劑霧滴與PM2.5及PM 2.5與粗粉塵間的碰撞接觸，增進PM 2.5長大效果，同時延長團聚劑液滴在煙道的停留時間，促使其進入電除塵器之前完全蒸發(fā)，可有效避免液滴蒸發(fā)不完全對電除塵正常運行性能的影響。
[0016](2)本發(fā)明在達到同樣團聚長大效果前提下，可減少團聚劑噴入量。
[0017](3)本發(fā)明工藝簡單，只需在空氣預(yù)熱器與電除塵器間的煙道噴入團聚劑溶液、設(shè)置擾流棒；既不改變正常生產(chǎn)條件，也不改變現(xiàn)有電除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)，就可促使PM2.5有效團聚長大，進而提高電除塵設(shè)備對PM 2.5的脫除效率。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1-團聚劑溶液配制槽；2_計量泵；3_空壓機；4_雙流體霧化噴嘴；5_三角形擾流棒；6_圓形擾流棒；7_靜電除塵器。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖1，對本發(fā)明作詳細說明:
[0021]本發(fā)明的湍流與化學團聚耦合促進PM2.5長大的步驟如下:含塵煙氣在煙道中依次流經(jīng)化學團聚區(qū)、湍流發(fā)生區(qū)，最終進入靜電除塵器。流經(jīng)化學團聚區(qū)時煙氣中PM2.5顆粒與經(jīng)雙流體霧化噴嘴噴入的團聚劑霧滴發(fā)生初步接觸，團聚劑液滴發(fā)生蒸發(fā)，蒸發(fā)過程中PM2.5通過帶有極性基團的高分子鏈相連接，促使PM 2.5粒徑增大。然后流經(jīng)湍流區(qū)，由擾流棒產(chǎn)生的湍流擾動促進團聚劑霧滴與PMz5及PM2.5與粗粉塵間的碰撞接觸，PM2.5進一步聚集并長大，同時延長團聚劑液滴在煙道的停留時間，促使其進入靜電除塵器之前完全蒸發(fā)，團聚長大的顆粒最終由電除塵器脫除。團聚劑溶液中按質(zhì)量百分比含有0.005%?0.2%的高聚物粘結(jié)劑，團聚劑溶液的溫度為30?60°C ;團聚劑溶液的添加量為每Nm3煙氣中添加0.005?0.025kg，團聚劑溶液噴入導(dǎo)致煙氣溫度降低< 20°C。含塵煙氣中的細顆粒物濃度為3?5g/Nm3
[0022]所述的雙流體霧化噴嘴噴入團聚劑溶液的方向與煙氣流動方向相反。調(diào)節(jié)壓縮空氣與團聚劑溶液的壓力與流量使團聚