一种细颗粒物捕获系统的制作方法

1.本实用新型涉及细颗粒物控制技术领域，具体而言，涉及一种细颗粒物捕获系统。


背景技术：

2.燃煤在中国的能源结构中占据着最大的份额，而燃煤烟气中存在氮氧化物、二氧化硫以及颗粒物等污染物质，会对环境造成破坏，目前燃煤污染问题越来越得到了公众的重视。研究表明，燃煤烟气中的颗粒物大多数都可以通过除尘装置捕集去除，但是颗粒物中细颗粒物，尤其是pm2.5却很难除去。
3.现有技术中，控制燃煤烟气中的细颗粒物的主要技术为在除尘器前端对烟气进行预处理，使细颗粒物增大，以提高除尘器的捕集效率。细颗粒物增大技术包括化学团聚、紊流技术及预荷电技术，但在实际使用过程中发现单一的预处理技术对细颗粒物的团聚长大效果有限，除尘器仍然无法捕集到一些细颗粒物，烟气排出后会污染环境。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的问题是如何提高细颗粒物捕集效果，减少环境污染。
5.为解决上述问题，本实用新型提供一种细颗粒物捕获系统，包括烟气管道、紊流发生装置、雾化装置、荷电装置和静电除尘装置，所述烟气管道包括烟气进口和烟气出口，所述烟气出口与所述静电除尘装置连接，所述紊流发生装置、所述雾化装置和所述荷电装置设置在所述烟气管道中。
6.进一步地，所述紊流发生装置为涡旋管，所述涡旋管为管状结构，所述涡旋管的内壁具有多条螺旋形的凹槽，所述涡旋管的内部通道为麻花形。
7.由此，涡旋管可以提高气体的紊流程度，还能减少颗粒物对管道的磨损。
8.进一步地，所述雾化装置为雾化喷嘴。
9.进一步地，细颗粒物捕获系统还包括空气压缩机和团聚剂配置罐，所述空气压缩机通过气体管线与所述雾化喷嘴连接，所述团聚剂配置罐通过液体管线与所述雾化喷嘴连接，所述液体管线上设有计量泵。
10.由此，雾化喷嘴能够促进团聚剂雾滴与颗粒物碰撞接触，同时促使雾滴在烟道中均匀扩散，提高团聚剂的利用率。
11.进一步地，所述荷电装置包括至少一个荷电环。
12.进一步地，细颗粒物捕获系统还包括高压电源，所述高压电源与所述荷电环电性连接。
13.由此，荷电环能促进颗粒物荷电，增强细颗粒物的团聚长大效果。
14.进一步地，沿所述烟气进口至所述烟气出口方向，所述紊流发生装置、所述雾化装置和所述荷电装置依次设置。
15.由此，紊流发生装置可以增加颗粒物之间的碰撞，减少颗粒物与管壁的摩擦从而降低流速，雾化装置布置在紊流发生装置之后，可以提高雾化团聚剂与颗粒物碰撞接触的
几率，从而促进颗粒物团聚效果。
16.进一步地，沿所述烟气进口至所述烟气出口方向，所述雾化装置与所述荷电装置之间的距离为0.5cm-1cm。
17.由此，雾化装置与荷电装置距离较近，可使雾化液滴进行荷电，继而增强与颗粒物的碰撞吸附几率，吸附液滴的颗粒物获得了电荷后继续团聚长大。
18.进一步地，沿所述烟气进口至所述烟气出口方向，所述紊流发生装置与所述雾化装置之间的距离为1m-2m。
19.由此，控制紊流发生装置与雾化装置之间的距离，保证雾化装置接触到的烟气中颗粒物分布均匀，且流速较慢，增加雾化团聚剂与颗粒物碰撞接触的几率，提高团聚效果。
20.进一步地，沿所述烟气进口至所述烟气出口方向，所述荷电装置与所述静电除尘装置之间的距离为3m-7m。
21.由此，荷电装置与静电除尘装置之间具有一定的距离，保证流到烟气出口的烟气中细颗粒物的团聚长大效果，提高静电除尘装置对细颗粒物的捕集效率。
22.相对于现有技术，本实用新型细颗粒物捕获系统具有以下有益效果：
23.细颗粒物捕获系统将紊流发生装置、雾化装置、荷电装置结合在一起，含尘烟气在烟气管道中流动时，紊流发生装置使烟气发生涡旋流，强化颗粒物悬浮与碰撞，雾化装置产生化学团聚剂雾化颗粒，与细颗粒物碰撞粘附，使细颗粒物团聚长大，细颗粒物经过荷电装置，使颗粒带电，紊流发生装置、雾化装置、荷电装置协同作用强化细颗粒物的团聚效果，团聚长大的细颗粒物容易被静电除尘装置捕集，从而提高细颗粒物捕集效果，有效脱除燃煤烟气中的细颗粒物，减少环境污染。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例中细颗粒物捕获系统的结构图。
25.附图标记说明：
26.1-烟气管道，2-涡旋管，3-雾化喷嘴，31-空气压缩机，32-团聚剂配置罐， 33-计量泵，4-荷电环，41-高压电源，5-静电除尘装置。
具体实施方式
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
28.需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。
29.以下各实施例仅用于说明本实用新型的实施方法和典型参数，而不用于限定本实用新型所述的参数范围，由此引申出的合理变化，仍处于本实用新型权利要求的保护范围内。
30.本实用新型的实施例提供一种细颗粒物捕获系统，用于捕集燃煤烟气中的细颗粒
物，起到净化烟气的作用，减少环境污染。
31.结合图1所示，本实施例的细颗粒物捕获系统包括烟气管道1、紊流发生装置、雾化装置、荷电装置和静电除尘装置5。烟气管道1供烟气通过，烟气流经烟气管道1的方向如图中箭头所示，烟气管道1包括烟气进口和烟气出口，烟气进口设置在烟气管道1的左端，烟气出口设置在烟气管道1的右端。紊流发生装置、雾化装置和荷电装置设置在烟气管道1中，根据各装置设置位置，可以将烟气管道1分为紊流区、雾化团聚区和荷电区，烟气流经烟气通道的过程中细颗粒物团聚长大。烟气出口与静电除尘装置5连接，烟气进入静电除尘装置5后，烟气中的颗粒会被静电除尘装置5捕获。
32.本实施例细颗粒物捕获系统的工作原理如下：含尘烟气在烟气管道1中流动，紊流发生装置使烟气发生涡旋流，强化颗粒物悬浮与碰撞；雾化装置产生化学团聚剂雾化颗粒，与细颗粒物碰撞粘附，使细颗粒物团聚长大；细颗粒物经过荷电装置，使颗粒带电，强化团聚效果；团聚长大的细颗粒物被静电除尘装置5捕集，从而有效脱除燃煤烟气中的细颗粒物，减少环境污染。
33.结合图1所示，紊流发生装置为涡旋管2，涡旋管2为管状结构，其直接安装在烟气管道1上。涡旋管2的内壁具有多条螺旋形的凹槽，形成光滑渐变的涡旋形状，涡旋管2的内部通道为麻花形。烟气流经涡旋管2时，流体引发切向的涡旋流，从而强化固体颗粒物悬浮，增加颗粒物之间的碰撞，减少颗粒物与管壁的摩擦，从而降低流速，有利于促进颗粒物与团聚剂颗粒碰撞。
34.进一步地，涡旋管2的材质为不锈钢，表面进行防磨处理，以减少涡旋管2磨损，增加使用寿命。
35.雾化装置为雾化喷嘴3，可将团聚剂转化为雾化颗粒。细颗粒物捕获系统还包括空气压缩机31和团聚剂配置罐32，空气压缩机31通过气体管线与雾化喷嘴3连接，团聚剂配置罐32通过液体管线与雾化喷嘴3连接。雾化喷嘴 3促使雾滴在烟道中均匀扩散，可以提高团聚剂的利用率。
36.在团聚剂配置罐32内可以配置化学团聚剂，调整团聚剂的浓度。液体管线上设有计量泵33，通过计量泵33控制进入雾化喷嘴3的团聚剂流量，从而调整烟气中团聚剂的添加量。空气压缩机31可以输送高压气体，将团聚剂以雾化颗粒的形式从雾化喷嘴3喷出，提高团聚剂与颗粒物碰撞接触的几率，从而促进颗粒物团聚效果。
37.荷电装置包括至少一个荷电环4，荷电环4作用面积大，可以使周围的颗粒物荷电，从而增强细颗粒物的团聚长大效果。细颗粒物捕获系统还包括高压电源41，高压电源41与荷电环4电性连接，使荷电环4通电。
38.在本实施例中，沿烟气进口至烟气出口方向，紊流发生装置、雾化装置及荷电装置依次设置。紊流发生装置可以增加颗粒物之间的碰撞，减少颗粒物与管壁的摩擦从而降低流速，其设置在雾化装置之前，可以提高雾化团聚剂与颗粒物碰撞接触的几率，从而促进颗粒物团聚效果，避免因颗粒物在烟气中分布不均匀，雾化液滴在未接触到颗粒物前已汽化，导致部分颗粒物并未与雾化液滴充分接触，影响团聚效果。
39.本实施例细颗粒物捕获系统工作过程如下：含尘烟气在烟气管道1中先经过紊流区，发生涡旋流，强化颗粒物悬浮与碰撞；再经过雾化团聚区，细颗粒与化学团聚剂雾化颗粒碰撞粘附，细颗粒开始团聚长大；最后进入荷电区，使烟气中颗粒带电，强化团聚效果；团
聚长大后的颗粒被静电除尘装置5 捕获收集，烟气被净化，从静电除尘装置5流出的烟气中不含细颗粒物，避免产生环境污染。
40.在其他实施方式中，紊流发生装置、雾化装置和荷电装置的设置顺序可以互换。
41.在上述实施例的基础上，本实施例对紊流发生装置、雾化装置、荷电装置和静电除尘装置5相互之间的距离进行限定，以进一步提高细颗粒物捕获效果。
42.具体地，沿烟气进口至烟气出口方向，即烟气流动方向，紊流发生装置与雾化装置之间的距离为1.5m，控制紊流发生装置与雾化装置之间的距离，保证雾化装置接触到的烟气中颗粒物分布均匀，且流速较慢，增加雾化团聚剂与颗粒物碰撞接触的几率，提高团聚效果。在其他实施方式中，控制紊流发生装置与雾化装置之间的距离为1m-2m。
43.本实施例中，沿烟气进口至烟气出口方向，雾化装置与荷电装置之间的距离为1cm，雾化装置与荷电装置距离较近，可保证雾化液滴有效荷电，继而增强雾化液滴与烟气中颗粒物的碰撞吸附几率，吸附液滴的颗粒物获得了电荷团聚长大效果增强。在其他实施方式中，控制雾化装置与荷电装置之间的距离为0.5cm-1cm。
44.本实施例中，沿烟气进口至烟气出口方向，荷电装置与静电除尘装置5 之间的距离为5m，荷电装置与静电除尘装置5之间具有一定的距离，保证流到烟气出口的烟气中细颗粒物的团聚长大效果，提高静电除尘装置5对细颗粒物的捕集效率。在其他实施方式中，控制荷电装置与静电除尘装置5之间的距离为3m-7m。
45.上述实施例的细颗粒物捕获将紊流发生装置、雾化装置、荷电装置结合在一起，耦合了化学团聚、紊流技术及预荷电技术，紊流发生装置、雾化装置、荷电装置协同作用强化细颗粒物的团聚效果，进而提高静电除尘装置5 对细颗粒物的脱除效率，减少环境污染。
46.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。