一种基于除尘设备的声波除尘装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于声波团聚的除尘提效装置，具体地说是一种用于火电、钢铁、煤化工、建材等相关领域的声波除尘提效装置。

背景技术：

随着社会的进步和经济的发展，火电厂、钢铁、煤化工、建材等相关领域燃煤锅炉烟气中污染物的大量排放，对大气环境的污染已受到人们的普遍关注，因此有效的减少污染物排放以改善对环境的影响是我国能源领域可持续发展所面临的严峻挑战。

目前，工业上常用的除尘设备主要有旋风分离器、静电除尘器、布袋除尘器和湿式洗涤器等。这些设备具有较高的总除尘效率，如静电除尘器可以达到99%以上，但是它和其他常规除尘器有个共同的缺陷，即对粒径较大的颗粒的脱除效率很高，而对微米、亚微米级颗粒的脱除效率却很低，因此这些设备对PM10特别是PM2.5的捕集效率很低。而恰恰这部分颗粒物的危害性最大，进入大气后，构成了大气颗粒物污染的主要部分。因此，提高除尘设备对这部分颗粒物的捕集效率，可以有效提高原有除尘器的除尘效率，有效降低烟气中微米及亚微米级的粉尘含量。

现在常规电除尘器除尘效率已经较高，一般除尘效率可以达到99%以上，甚至可达99.7%左右，基本到达除尘效率最大限值。但是由于除尘器入口端烟气中灰尘含量很高，一般煤质产生的烟气灰尘高达12-15g/Nm³，经过电除尘后烟气中依然还有40mg/Nm³左右的灰尘含量，如此高的灰尘含量，经过后续的脱硫系统洗涤、脱硫协同除尘改造、有时甚至采用湿式电除尘器也无法满足当下超低排放的要求。因此降低脱硫系统进气粉尘浓度就显得意义重大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服以上现有技术的不足而提供全新的一种基于除尘设备的声波除尘装置，在电除尘设备已经到达极限的情况下进一步提高除尘效率。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种基于除尘设备的声波除尘装置，包括除尘设备以及设置在除尘设备入口前的烟气管道，其中烟气管道中设置有声波发生装置。

进一步地，所述的基于除尘设备的声波除尘装置，声波发生装置的数量为一个以上。

更进一步地，所述的基于除尘设备的声波除尘装置，声波发生装置为低频声波发生器、高频声波发生器或可调频声波发生器中的任意一种或几种的组合。

进一步地，所述的基于除尘设备的声波除尘装置，烟气管道前还连接有空气预热器。

进一步地，所述的基于除尘设备的声波除尘装置，除尘设备出口连接有风机，风机出口连接脱硫吸收塔。

进一步地，所述的基于除尘设备的声波除尘装置，声波发生装置的设置数量应满足声波覆盖区域的声场均布效果。

进一步地，以上所述的基于除尘设备的声波除尘装置，该装置的运行通过自动化控制柜集成控制。

本实用新型提供的基于除尘设备的声波除尘装置在使用过程中，煤燃烧后的烟尘以一定的流速流通过声波发生装置，当烟气通过装有声波发生装置的烟道时，烟气中的微米及亚微米级小粒径烟尘在特定频率和一定强度的声波作用下产生共振作用，与其他烟尘发生碰撞，在范德华力作用下团聚成较大粒径的烟尘。经过层层团聚后烟尘随烟气进入原除尘装置时，由于常规工业除尘器对大粒径烟尘除尘效率很高，团聚后的烟尘随之被原有工业除尘设备大量去除，收集到集灰斗中。一般除尘设备后部还有湿法脱硫系统，类似于湿式洗涤器，也有一定的除尘效果，少量通过团聚后的烟尘继续被湿法脱硫系统去除，被收集到脱硫废液中。

本实用新型提供的基于除尘设备的声波除尘装置可以广泛适用于火电、钢铁、煤化工、建材等领域的除尘提效，其结构简单，运行维护费用低；不产生二次污染；该装置经现场验证对各种粒径的烟尘的除尘效果均很好，特别是PM2.5的去除率较高，对于原有除尘设备出口烟尘浓度可降低60%以上；该装置占用空间小，无需大量的土建工作，同时可以利用厂区原有设备，不需要过多改动，施工周期短，施工工艺简单。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述的基于除尘设备的声波除尘装置示意图；

图2为本实用新型实施例2所述的基于除尘设备的声波除尘装置示意图；

以上图1和图2中，1为除尘设备，2为烟气管道，3为声波发生装置，4为空气预热器，5为风机，6为脱硫吸收塔。

具体实施方式：

实施例1

如图1所示，为本实施例提供的基于除尘设备的声波除尘装置示意图，包括除尘设备1以及设置在除尘设备1入口前的烟气管道2，其中烟气管道2中设置有声波发生装置3，其中声波发生装置数量设置一个以上。该装置在使用过程中，通过在除尘设备1前的烟气管道2中设置的声波发生装置3，可以对进入除尘设备1的烟气中的粉尘进行团聚处理，通过声波干扰能够使得烟气中的烟尘颗粒达到团聚效果，当烟气通过装有声波发生装置的烟道时，烟气中的微米及亚微米级小粒径烟尘在特定频率和一定强度的声波作用下产生共振作用，与其他烟尘发生碰撞，在范德华力作用下团聚成较大粒径的烟尘。大粒径烟尘在进入除尘设备中时很容易被去除。在实际应用过程中，为了能够更好地发挥除尘作用，声波发生装置的设置数量应满足声波覆盖区域的声场均布效果，同时声波发生装置可以根据实际情况进行选择，如高频、低频和可调频声波发生器的组合运用来达到更好的除尘效果。

实施例2

如图2所示，为在实施例1基础上的进一步应用，其中烟气管道2前连接有空气预热器4，除尘设备1出口连接风机5，风机5出口连接脱硫吸收塔6。整个装置控制过程可以通过自动化控制柜集成控制。以下为具体的电厂应用实例：

以某电厂300MW机组安装声波除尘装置为例，包括以下措施：

在空气预热器与除尘设备每个分支烟道上加装高频声波发生装置4台，低频声波发生装置1台，可调频声波发生装置1台，共计24台及相应平台扶梯；具体为在进风烟道上开孔并焊接短接法兰φ159×400mm，将20台长度约2.1m的声波发生装置进行插入式固定安装，支撑点利用烟道加固筋。

本案例中声波发生装置用气需增设2台空压机（出力50Nm3/min×2台，0.7MPa）及2台储气罐，声波工作压力≥0.5Mpa，满足用气需求。气源从业主方输送备用空压机储气罐设备出口母管处引接。现场采用DN150管道将压缩空气从动力站引入声波发生装置安装界面，再用DN32管道将气源接入声波发生装置，采用多股1平方毫米电缆线将电动阀门、压力检测及流量监测系统分别接入到控制柜中。

提供控制柜1套，电源引自脱硫配电室的配电箱，从控制柜引出压力开关、电磁阀、发声器信号电缆及高频声波发生装置。敷设方式为电缆桥架及穿管结合敷设。1台控制柜控制24台声波发生装置（4台低频声波发生装置、16台高频声波发生装置、4台可调频声波发生装置），以及相关的电动阀门、压力检测及流量监测系统。引入电源应做好保护措施，按照控制柜内输入端口，分别接入电源、电磁阀、压力开关、声波发生装置。

施工安装结束后，进行调试实验，调试结束后经权威检测机构测量原电除尘器出风管内平均烟尘含量较安装前浓度降低62.3%，达到既定的设计指标。