CN201172006Y - 燃煤可吸入颗粒物的捕集装置 - Google Patents

Abstract

燃煤可吸入颗粒物捕集装置利用高梯度磁场捕集原理来脱除燃煤烟气中的可吸入颗粒物，该装置由N磁极(1)、格栅板(2)、超声波发生器(3)、气流通道(4)、S磁极(5)、锥形灰斗(6)组成，两个磁极分别固定在气流通道(4)两侧，超声波发生器(3)固定在气流通道(4)的上侧，锥形灰斗(6)固定在气流通道(4)的下侧，格栅板(2)固定在气流通道(4)内的横截面上。本实用新型具有结构简单，未采用任何机械设备，因而操作维护简单，投资及维护费用少等优点。

Description

燃煤可吸入颗粒物的捕集装置

技术领域

本实用新型涉及燃煤可吸入颗粒物脱除的装置，属于环境污染防治与洁净煤燃烧技术领域。

背景技术

大气可吸入颗粒物已成为大气环境污染的突出问题，并且日益引起世界各国的高度重视。人们已经认识到大气可吸入颗粒物对人体健康的严重危害，大气中SO₂、NO_x和CO等污染物的含量与人类死亡率并没有紧密的联系，而可吸入颗粒物则成为导致人类死亡率上升的主要原因。同时，大气颗粒物也是导致大气能见度降低、酸雨、全球气候变化、烟雾事件、臭氧层破坏等重大问题的重要因素。燃烧排放的可吸入颗粒物是大气可吸入颗粒物的主要来源，同时在可吸入颗粒物中最有危害的物质通常也来自于燃烧源。因而，燃烧源可吸入颗粒物的脱除技术已被列为国家重点基础研究发展计划的研究内容之一。

目前，工业应用的除尘装置有湿法和干法两大类。

1.湿法除尘。采用水洗的方式洗涤含尘烟气，将颗粒物分离出来。该方法存在物料难以回收、易造成污染转移(由大气污染转变为水污染)以及高温环境下会造成能量浪费等缺点。

2.干法除尘主要包括旋风除尘器、布袋除尘器和静电除尘器。布袋除尘和静电除尘属于高效除尘器，但是布袋除尘器的阻力较大，滤料抗腐蚀性差，需定期清洁和更换，维护成本高，在我国应用不多。静电除尘器除尘效果不但和颗粒粒径有关，而且还和颗粒的比电阻有关，比电阻过高和过低都不利于颗粒的清除。旋风除尘器由于其结构简单、造价低廉、维护管理方便且适用面宽而在各工业领域被普遍使用。由于其分离机理基于惯性分离，对于粒径较大的颗粒分离效率较高，但对于微米级和亚微米级粒子，其分离能力很低。

尽管静电除尘和布袋除尘对小粒子的捕集效率较旋风除尘器高，但对于粒径为0.1μm-10μm的可吸入颗粒物清除效率很低。当前，高效静电除尘器的除尘效率可达99.9％，但是除尘器无法清除的0.1％粉尘主要是可吸入颗粒物。而正是这些可吸入颗粒物，其粒径很小，质量浓度占总体份额很低，但数量浓度却很高(占排放颗粒的90％以上)，对环境和人体造成巨大的危害。因此，要从源头上控制燃煤可吸入颗粒物的排放，必须采用新的控制方法。

发明内容

技术问题：本实用新型的发明目的是提供一种适应对象广且能稳定有效地脱除燃煤烟气中的可吸入颗粒物的燃煤可吸入颗粒物的捕集装置。

技术方案：本实用新型燃煤可吸入颗粒物捕集装置由N磁极、格栅板、超声波发生器、气流通道、S磁极、锥形灰斗组成，两个磁极分别固定在气流通道两侧，超声波发生器固定在气流通道的上侧，锥形灰斗固定在气流通道的下侧，格栅板固定在气流通道内的横截面上。其中，格栅板由格栅框架和磁介质丝组成，磁介质丝位于格栅框架内。格栅板平面垂直与气流方向布置于气流通道内部。格栅板通过插槽固定于气流通道内部。磁介质丝平行固定在格栅框架上。磁介质丝之间的横向节距小于4倍磁介质丝的直径。气流通道内沿气流方向同时布置多个格栅板。磁场方向、气流方向、磁介质丝轴向相互垂直。磁介质丝为高磁导率铁磁性物质，磁介质丝为圆柱状，直径小于0.2mm。

本实用新型的燃煤可吸入颗粒物的脱除方法为：

燃煤烟气进入高梯度磁场磁种聚并捕集装置中，飞灰粒子在高梯度外磁场作用下被磁化，磁化后在外磁场力作用下靠近磁介质，最终吸附于磁介质表面，被净化后的烟气从通道排出。采用超声波振动将吸附在磁性介质上的颗粒物振落，振落的颗粒物进入灰斗。声波振动方式为间歇式振动。

有益效果：

1.采用高梯度磁场捕集装置，可有效脱除燃煤烟气中的可吸入颗粒物，脱除效率可以达到80％之上。

2.装置内部无任何机械设备，运行稳定，维护费用低。

3.该工艺流程简单，设备少，占地面积小。

附图说明

图1为本实用新型的捕集装置的结构示意图。

图2为格栅板2的结构示意图。

以上的图中有：N磁极1、格栅板2、超声波发生器3、气流通道4、S磁极5、锥形灰斗6、格栅框架21、磁介质丝22、磁场方向B、气流方向u。

具体实施方式

本实用新型的燃煤可吸入颗粒物捕集装置，燃煤可吸入颗粒物捕集装置，其特征在于该装置由N磁极1、格栅板2、超声波发生器3、气流通道4、S磁极5、锥形灰斗6组成，两个磁极分别固定在气流通道4两侧，超声波发生器3固定在气流通道4的上侧，锥形灰斗6固定在气流通道4的下侧，格栅板2固定在气流通道4内的横截面上。

格栅板2由格栅框架21和磁介质丝22组成，磁介质丝22位于格栅框架21内。格栅板2平面垂直与气流方向布置于气流通道4内部。格栅板2通过插槽固定于气流通道4内部。气流通道4内沿气流方向同时布置多个格栅板2。

磁介质丝平行固定在格栅框架上。磁介质丝22之间的横向节距小于4倍磁介质丝22的直径。磁介质丝22为高磁导率铁磁性物质，磁介质丝22为圆柱状，直径小于0.2mm。

气流速度方向、磁介质轴线方向、外加背景磁场方向在三维空间内相互垂直。

图1为本捕集装置结构图，燃煤含尘烟气在进入高梯度磁场捕集装置，飞灰粒子在高梯度磁作用力下，被磁介质捕捉。脱除颗粒物的烟气直接排空。在颗粒物的捕集过程中，采用声波间歇式振动方式，将吸附于磁介质表面的颗粒物振落，使其落入灰斗。

图2为格栅板结构图。磁介质均匀固定在格栅框架上，横向节距小于4倍磁介质直径。

含尘烟气进入高梯度磁场捕集装置中，飞灰粒子在高梯度外磁场作用下被磁化，磁化后在外磁场力作用下靠近磁介质，最终被磁介质捕捉，吸附于磁介质表面。被挣化后的烟气从通道排出。随着磁介质对粒子的捕捉，其表面的颗粒逐渐增多，采用声波间歇式振动方式，将吸附于磁介质表面的颗粒振落，进入灰斗。

采用该工艺处理燃煤烟气时，优选方案为：高梯度磁场捕集装置内气流速度为0.1m/s-0.5m/s；磁介质直径小于0.2mm，磁介质间距小于0.4mm，磁介质布置排数不少于20排；外加背景磁场磁通密度为4000-5000高斯。

Claims (9)

1.一种燃煤可吸入颗粒物捕集装置，其特征在于该装置由N磁极(1)、格栅板(2)、超声波发生器(3)、气流通道(4)、S磁极(5)、锥形灰斗(6)组成，两个磁极分别固定在气流通道(4)两侧，超声波发生器(3)固定在气流通道(4)的上侧，锥形灰斗(6)固定在气流通道(4)的下侧，格栅板(2)固定在气流通道(4)内的横截面上。

2.根据权利要求1所述的燃煤可吸入颗粒物捕集装置，其特征在于格栅板(2)由格栅框架(21)和磁介质丝(22)组成，磁介质丝(22)位于格栅框架(21)内。

3.根据权利要求1所述的燃煤可吸入颗粒物捕集装置，其特征在于格栅板(2)平面垂直与气流方向布置于气流通道(4)内部。

4.根据权利要求1所述的燃煤可吸入颗粒物捕集装置，其特征在于格栅板(2)通过插槽固定于气流通道(4)内部。

5.根据权利要求1所述的捕集装置，其特征在于磁介质丝平行固定在格栅框架上。

6.根据权利要求2所述的燃煤可吸入颗粒物捕集装置，其特征在于磁介质丝(22)之间的横向节距小于4倍磁介质丝(22)的直径。

7.根据权利要求1所述的燃煤可吸入颗粒物捕集装置，其特征在于气流通道(4)内沿气流方向同时布置多个格栅板(2)。

8.根据权利要求1所述的燃煤可吸入颗粒物捕集装置，其特征在于磁场方向、气流方向、磁介质丝轴向相互垂直。

9.根据权利要求2所述的燃煤可吸入颗粒物捕集装置，其特征在于磁介质丝(22)为高磁导率铁磁性物质，磁介质丝(22)为圆柱状，直径小于0.2mm。

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