基于聲凝聚原理的燃燒能源系統(tǒng)細(xì)顆粒物減排裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明設(shè)計(jì)了一套實(shí)現(xiàn)燃燒能源系統(tǒng)大流量煙氣中細(xì)顆粒物聲凝聚減排的裝置。它由高壓氣流源、高壓混氣室、氣流聲源、號(hào)筒、耦合艙、凝聚艙、擴(kuò)展艙、可移動(dòng)端面、常規(guī)除塵器、數(shù)據(jù)傳感控制部件、中央測(cè)控計(jì)算機(jī)以及消聲、隔聲部件等組成。該裝置充分利用聲凝聚效率隨聲壓級(jí)增加急劇升高的原理，將三種大功率氣流聲源與變截面管道配套，引入隔柵結(jié)構(gòu)和氣聲分離部件，使細(xì)顆粒物在大尺寸凝聚艙內(nèi)受高強(qiáng)度和低諧波分量平面駐波聲場(chǎng)的作用而迅速團(tuán)聚，依靠測(cè)控計(jì)算機(jī)統(tǒng)一調(diào)節(jié)和優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)聲波從產(chǎn)生到作用的最佳傳遞效率并適應(yīng)細(xì)顆粒物特性的變化，整個(gè)實(shí)現(xiàn)方案在減排效率、經(jīng)濟(jì)性、適用性、無(wú)污染和可擴(kuò)展性等方面具有優(yōu)勢(shì)。
【專利說(shuō)明】基于聲凝聚原理的燃燒能源系統(tǒng)細(xì)顆粒物減排裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脫除燃燒能源系統(tǒng)排放煙氣中粒徑小于2.5微米的細(xì)顆粒物(以下簡(jiǎn)稱PM2.5)的減排裝置，特別涉及一種基于聲凝聚原理的細(xì)顆粒物減排裝置，屬于污染控制設(shè)備制造的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)能源的消耗越來(lái)越大，由化學(xué)燃燒能源系統(tǒng)排放到大氣中的污染物日益增多。近年來(lái)，依據(jù)各大中城市的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)情況時(shí)有發(fā)生，城市霧霾天氣大范圍反復(fù)出現(xiàn)。這些都表明，以PM2.5為主的細(xì)顆粒物已成為我國(guó)城市大氣環(huán)境的主要污染物。PM2.5是指氣體動(dòng)力學(xué)直徑小于2.5微米的懸浮細(xì)顆粒，其富含有毒物質(zhì)且在大氣中停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，不僅降低了大氣能見(jiàn)度，影響交通、環(huán)境和氣候，而且對(duì)人體健康有短期和長(zhǎng)期累積的嚴(yán)重危害。發(fā)展燃燒能源系統(tǒng)新型除塵減排技術(shù)成為從根本上解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。
[0003]現(xiàn)有的除塵減排技術(shù)如靜電除塵器、旋風(fēng)除塵器、袋式除塵器和濕式除塵器等對(duì)5微米以下顆粒物的清除效率都很低，或者存在經(jīng)濟(jì)成本高、適用范圍窄、處理流量受限或因改造影響能源系統(tǒng)運(yùn)行等問(wèn)題，無(wú)法充分滿足PM2.5減排控制的需求?；诼暷墼淼臏p排技術(shù)是目前公認(rèn)的良好途徑。在較短時(shí)間內(nèi)經(jīng)高強(qiáng)度聲波作用，使煙氣中微米以下細(xì)顆粒相互碰撞，進(jìn)而粘附而形成若干微米以上的團(tuán)聚物，然后通過(guò)常規(guī)除塵設(shè)備將團(tuán)聚物清除。聲凝聚除塵作用時(shí)間短、效果顯著、經(jīng)濟(jì)易用且能適應(yīng)高溫、高壓和腐蝕性環(huán)境，將在我國(guó)現(xiàn)階段空氣污染治理中發(fā)揮重要作用。
[0004]目前國(guó)內(nèi)可用的工業(yè)級(jí)聲凝聚減排系統(tǒng)還比較少見(jiàn)。大多數(shù)減排數(shù)據(jù)來(lái)源于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)小尺寸的原理性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。已公開(kāi)功率最高的半工業(yè)規(guī)模系統(tǒng)所產(chǎn)生功率僅有1600W (Rodriguez J J,et al.Acoustic agglomeration for electrostatic retentionof fly-ashes at pilot scale:1nfluence of intensity of sound field at differentconditions.Journal of aerosol science, 1996，21:621-622),聲場(chǎng)強(qiáng)度不高,減排效果和規(guī)模有限。除了懸浮顆粒聲凝聚問(wèn)題本身的復(fù)雜性和實(shí)際中煙氣類型、粒徑分布特征多變等原因以外，工業(yè)級(jí)減排系統(tǒng)需要大功率、高聲強(qiáng)環(huán)境的支持，需要綜合考慮除塵效率、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和噪聲控制問(wèn)題，具體體現(xiàn)在強(qiáng)聲產(chǎn)生、凝聚艙結(jié)構(gòu)、聲場(chǎng)控制和系統(tǒng)集成、監(jiān)測(cè)控制等方面的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題為:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，利用聲凝聚原理設(shè)計(jì)了一套燃燒能源系統(tǒng)煙氣中細(xì)顆粒物減排裝置。該裝置充分利用聲凝聚效率隨聲壓級(jí)增加急劇升高的原理，將三種大功率氣流聲源與變截面管道配套，并依靠統(tǒng)一的測(cè)控計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)和優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)。整個(gè)實(shí)現(xiàn)方案在減排效率、經(jīng)濟(jì)性、適用性、無(wú)污染和可擴(kuò)展性方面具有優(yōu)勢(shì)。[0006]本發(fā)明所述減排裝置包括如下部件:
[0007]—種基于聲凝聚原理的燃燒能源系統(tǒng)細(xì)顆粒物減排裝置，其特征在于包括以下部件:供給高壓氣流的高壓氣流源，穩(wěn)定高壓氣流的高壓混氣室，將高壓氣流能量轉(zhuǎn)換為特定信號(hào)強(qiáng)聲波的氣流聲源，一號(hào)連接法蘭，將氣流聲源輻射聲波能量向下游管道輸送的號(hào)筒，用于實(shí)現(xiàn)強(qiáng)聲共振合成的耦合艙等截面段和耦合艙收縮段，排出耦合艙內(nèi)已利用完畢高壓氣流的高壓氣流排氣口，容納煙氣并使其受強(qiáng)聲波作用的凝聚艙，二號(hào)連接法蘭，實(shí)現(xiàn)高壓氣流與強(qiáng)聲波分離的透聲板，大煙氣流量條件下使凝聚艙中保持平面駐波條件的隔柵結(jié)構(gòu)，輸入燃燒能源系統(tǒng)產(chǎn)生煙氣的煙氣進(jìn)氣口和排出凝聚后煙氣的煙氣排氣口，用于輔助調(diào)節(jié)凝聚艙聲學(xué)共振頻率的擴(kuò)展艙及可移動(dòng)端面，調(diào)節(jié)螺桿，螺桿操作機(jī)構(gòu)，三號(hào)連接法蘭，四號(hào)連接法蘭，擴(kuò)展艙密封板，用于去除大粒徑團(tuán)聚物的常規(guī)除塵器；
[0008]高壓氣流源的出氣口與高壓混氣室的入口密封連接，高壓混氣室的出口通過(guò)一個(gè)一分三的管道分別與各氣流聲源的入口密封連接，各氣流聲源的出口通過(guò)一號(hào)連接法蘭與號(hào)筒的入口密封連接，號(hào)筒出口與耦合艙等截面段的一端密封連接，耦合艙等截面段的另一端與耦合艙收縮段截面較大的一端密封連接，耦合艙收縮段截面較小的一端通過(guò)二號(hào)連接法蘭與凝聚艙一端密封連接，二號(hào)連接法蘭之間安裝有透聲板，凝聚艙另一端通過(guò)三號(hào)連接法蘭與擴(kuò)展艙密封連接，凝聚艙靠近二號(hào)連接法蘭一端的上部設(shè)有煙氣進(jìn)氣口，靠近三號(hào)連接法蘭一端的下部設(shè)有煙氣排氣口，凝聚艙內(nèi)安裝有隔柵結(jié)構(gòu)，所述隔柵結(jié)構(gòu)位于煙氣進(jìn)氣口和煙氣排氣口之間，擴(kuò)展艙內(nèi)安裝有可移動(dòng)端面，該可移動(dòng)端面通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿與螺桿操作機(jī)構(gòu)連接，螺桿操作機(jī)構(gòu)通過(guò)電纜與中央測(cè)控計(jì)算機(jī)連接，用于控制可移動(dòng)端面在擴(kuò)展艙內(nèi)左右移動(dòng)，用以調(diào)節(jié)凝聚艙和擴(kuò)展艙的聲學(xué)共振頻率，擴(kuò)展艙通過(guò)安裝在四號(hào)連接法蘭上的擴(kuò)展艙密封板密封，所述調(diào)節(jié)螺桿穿過(guò)擴(kuò)展艙密封板中心開(kāi)口與螺桿操作機(jī)構(gòu)連接，煙氣排氣口通過(guò)連接管道與常規(guī)除塵器連接，待處理的煙氣經(jīng)煙氣進(jìn)氣口流入，通過(guò)煙氣排氣口經(jīng)常規(guī)除塵器處理后排出；
[0009]還包括氣室壓力傳感器、一號(hào)流量傳感器、二號(hào)流量傳感器、一號(hào)傳聲器、二號(hào)傳聲器、溫度濕度傳感器、一號(hào)采樣與粒徑譜儀、二號(hào)采樣與粒徑譜儀，其中氣室壓力傳感器位于高壓混氣室內(nèi)，一號(hào)流量傳感器安裝在高壓混氣室出口處，分別用于測(cè)量高壓氣流源產(chǎn)生的高壓氣流的壓力和流量，一號(hào)傳聲器位于耦合艙等截面段內(nèi)，用于測(cè)量耦合艙等截面段內(nèi)的聲壓，一號(hào)采樣與粒徑譜儀、二號(hào)流量傳感器與溫度濕度傳感器位于輸送燃燒能源系統(tǒng)產(chǎn)生煙氣的管道內(nèi)，分別用于測(cè)量輸入煙氣濃度、粒徑分布、流量、溫度和濕度，二號(hào)傳聲器位于凝聚艙內(nèi)，用于測(cè)量凝聚艙內(nèi)的聲壓，二號(hào)采樣與粒徑譜儀位于連接煙氣排氣口和常規(guī)除塵器管道內(nèi)，用于測(cè)量輸出煙氣濃度和粒徑分布，上述數(shù)據(jù)傳感設(shè)備均通過(guò)數(shù)據(jù)線與中央測(cè)控計(jì)算機(jī)相連接。
[0010]優(yōu)選地，所述高壓氣流源是空氣壓縮機(jī)或高壓供氣源，可提供的氣流功率不低于5力.ο
[0011]優(yōu)選地，所述氣流聲源是高壓旋笛、諧振式強(qiáng)聲發(fā)生器或調(diào)制氣流聲源；所述高壓旋笛由通過(guò)電纜與中央測(cè)控計(jì)算機(jī)連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器控制，所述諧振式強(qiáng)聲發(fā)生器由通過(guò)電纜與中央測(cè)控計(jì)算機(jī)連接的伺服機(jī)構(gòu)控制器控制，所述調(diào)制氣流聲源由通過(guò)電纜與中央測(cè)控計(jì)算機(jī)連接的任意波信號(hào)發(fā)生器和功率放大器控制。
[0012]優(yōu)選地，所述常規(guī)除塵器是靜電除塵器、袋式除塵器或者旋風(fēng)除塵器。[0013]優(yōu)選地，所述減排裝置還包括能產(chǎn)生清潔添加劑的超聲霧化器和用以實(shí)現(xiàn)待處理煙氣與該清潔添加劑充分混合的煙霧混合腔；所述煙霧混合腔安裝在與煙氣進(jìn)氣口相連接的進(jìn)氣管道上，所述超聲霧化器通過(guò)管道連接于輸送燃燒能源系統(tǒng)的煙氣進(jìn)氣管道上，此時(shí)溫度濕度傳感器位于用于連接超聲霧化器和煙霧混合腔之間的管道內(nèi)。
[0014]優(yōu)選地，所述減排裝置還包括分別安裝于高壓氣流排氣口、煙氣進(jìn)氣口和煙氣排氣口的一號(hào)消聲器、二號(hào)消聲器和三號(hào)消聲器，安裝于號(hào)筒、稱合艙等截面段、稱合艙收縮段、凝聚艙和擴(kuò)展艙外壁的隔聲層，以及在整個(gè)減排裝置外圍布置的吸聲環(huán)境。
[0015]優(yōu)選地，所述減排裝置還包括安裝于凝聚艙下部壁面靠近煙氣排氣口位置及對(duì)側(cè)的光學(xué)窗口，分處凝聚艙上下兩側(cè)并固定于光學(xué)窗口外部的光源和照度計(jì)，所述照度計(jì)通過(guò)數(shù)據(jù)線與中央測(cè)控計(jì)算機(jī)連接，通過(guò)測(cè)量煙氣能見(jiàn)度實(shí)現(xiàn)輔助監(jiān)測(cè)懸浮細(xì)顆粒物凝聚狀態(tài)。
[0016]優(yōu)選地，所述減排裝置的號(hào)筒、耦合艙等截面段、耦合艙收縮段、凝聚艙和擴(kuò)展艙壁面厚度在0.0lm至0.05m范圍內(nèi)，壁面優(yōu)選鑄鐵、碳鋼或不銹鋼等密度較大的金屬材料；透聲板為一固體薄板，其厚度在0.002m至0.004m范圍內(nèi)，其面積不小于凝聚艙截面積S2,透聲板材料優(yōu)選鋁、鈦等輕型金屬材料。
[0017]本發(fā)明所述基于聲凝聚原理的燃燒能源系統(tǒng)細(xì)顆粒物減排裝置，其具體工作過(guò)程如下:
[0018](I)先由一號(hào)采樣與粒徑譜儀測(cè)量輸入煙氣濃度和粒徑分布數(shù)據(jù)，由二號(hào)流量傳感器測(cè)量輸入煙氣流量數(shù)據(jù)，由溫度濕度傳感器測(cè)量輸入煙氣溫度和濕度數(shù)據(jù)，并將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)傳輸至中央測(cè)控計(jì)算機(jī)，中央測(cè)控計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)行于其上的聲凝聚模型和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)預(yù)測(cè)該減排裝置運(yùn)行的最優(yōu)工況(包括聲壓級(jí)、頻率和聲信號(hào));
[0019](2)減排裝置包括三種大功率氣流聲源，分別是高壓旋笛、諧振式強(qiáng)聲發(fā)生器和調(diào)制氣流聲源。依據(jù)步驟(I)測(cè)量結(jié)果，由中央測(cè)控計(jì)算機(jī)判斷應(yīng)采用的氣流聲源類型并給出控制數(shù)據(jù)和高壓氣流源的壓力、流量數(shù)據(jù):若選擇為高壓旋笛，將高壓旋笛出口與號(hào)筒連接，通過(guò)中央測(cè)控計(jì)算機(jī)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器向高壓旋笛發(fā)出控制信號(hào)，啟動(dòng)高壓旋笛；若選擇為諧振發(fā)生器，將諧振發(fā)生器出口與號(hào)筒連接，通過(guò)中央測(cè)控計(jì)算機(jī)控制伺服機(jī)構(gòu)控制器調(diào)節(jié)諧振式強(qiáng)聲發(fā)生器幾何參數(shù)，啟動(dòng)諧振發(fā)生器；若選擇為調(diào)制氣流聲源，將調(diào)制氣流聲源出口與號(hào)筒連接，通過(guò)中央測(cè)控計(jì)算機(jī)控制任意波信號(hào)發(fā)生器和功率放大器向調(diào)制氣流聲源提供放大后的相應(yīng)電信號(hào)，啟動(dòng)調(diào)制氣流聲源；
[0020](3)啟動(dòng)高壓氣流源，將高壓氣流源產(chǎn)生的高壓氣流通過(guò)輸氣管道送入高壓混氣室穩(wěn)流后輸入相應(yīng)氣流聲源；
[0021](4)氣流聲源將高壓氣流能量轉(zhuǎn)化為特定波形的強(qiáng)聲波，參考步驟(2)給出的壓力和流量數(shù)據(jù)，依據(jù)氣室壓力傳感器和一號(hào)流量傳感器給出的數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)高壓氣流源，使二號(hào)傳聲器測(cè)量的聲信號(hào)與步驟(I)預(yù)測(cè)工況相一致；
[0022](5)經(jīng)氣流聲源轉(zhuǎn)化后的強(qiáng)聲波通過(guò)號(hào)筒向耦合艙內(nèi)輻射聲波能量，利用完畢的氣流經(jīng)由設(shè)置在耦合艙上部的排氣口排出，強(qiáng)聲波經(jīng)透聲板進(jìn)入凝聚艙并在凝聚艙中形成平面駐波強(qiáng)聲場(chǎng)；
[0023](6)由螺桿操作機(jī)構(gòu)沿軸向調(diào)節(jié)凝聚艙端面，直至二號(hào)傳聲器與一號(hào)傳聲器所測(cè)聲壓級(jí)的差值最大，聲場(chǎng)達(dá)到共振狀態(tài)；[0024](7)通過(guò)煙氣進(jìn)氣口輸入燃燒能源系統(tǒng)產(chǎn)生的煙氣，煙氣進(jìn)入凝聚艙后在凝聚艙內(nèi)用強(qiáng)聲波進(jìn)行預(yù)處理，直到二號(hào)采樣與粒徑譜儀所測(cè)煙氣顆粒物粒徑分布滿足減排預(yù)期；
[0025](8)經(jīng)強(qiáng)聲波預(yù)處理后的煙氣經(jīng)煙氣排氣口輸出后流經(jīng)常規(guī)除塵裝置作進(jìn)一步處理，完成大粒徑團(tuán)聚物的清除。
[0026]為了取得更好的除塵效果，在所述步驟(7)中還可加入如下步驟:啟動(dòng)超聲霧化器并向煙霧混合腔中輸入霧氣，燃燒能源系統(tǒng)產(chǎn)生的煙氣在煙霧混合腔內(nèi)與霧氣充分混合后，經(jīng)煙氣進(jìn)氣口流入凝聚艙。
[0027]本發(fā)明所利用強(qiáng)聲波的頻率范圍為800Hz至5000Hz，所使用功率為萬(wàn)瓦量級(jí)以上的氣流聲源，可在該頻段產(chǎn)生單頻或復(fù)合頻率強(qiáng)聲信號(hào)。信號(hào)聲壓級(jí)不低于155dB。號(hào)筒最低截止頻率不高于300Hz。
[0028]本減排裝置中各氣流和強(qiáng)聲通道(包括號(hào)筒、耦合艙等截面段、耦合艙收縮段、凝聚艙和擴(kuò)展艙)的截面均為正方形，其具體尺寸(如圖3所示)可依據(jù)已知的待處理最大煙氣體積流量Q、凝聚艙內(nèi)煙氣流速U和強(qiáng)聲波聲壓級(jí)SPL、作用時(shí)間T確定，具體過(guò)程如下:
[0029]凝聚艙截面積S2為Q/U m2，凝聚艙長(zhǎng)度L2不小于T*U m。進(jìn)而得到聲源功率W和氣流功率Wtl:
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種基于聲凝聚原理的燃燒能源系統(tǒng)細(xì)顆粒物減排裝置，其特征在于包括以下部件:供給高壓氣流的高壓氣流源(I)，穩(wěn)定高壓氣流的高壓混氣室(2)，將高壓氣流能量轉(zhuǎn)換為特定信號(hào)強(qiáng)聲波的氣流聲源(4，5，6)，一號(hào)連接法蘭(3)，將氣流聲源(4，5，6)輻射聲波能量向下游管道輸送的號(hào)筒(7)，用于實(shí)現(xiàn)強(qiáng)聲共振合成的耦合艙等截面段(8)和耦合艙收縮段(9)，排出耦合艙內(nèi)已利用完畢高壓氣流的高壓氣流排氣口(13)，容納煙氣并使其受強(qiáng)聲波作用的凝聚艙(11)，二號(hào)連接法蘭(42)，實(shí)現(xiàn)高壓氣流與強(qiáng)聲波分離的透聲板(10)，大煙氣流量條件下使凝聚艙中保持平面駐波條件的隔柵結(jié)構(gòu)(39)，輸入燃燒能源系統(tǒng)產(chǎn)生煙氣的煙氣進(jìn)氣口(17)和排出凝聚后煙氣的煙氣排氣口(18)，用于輔助調(diào)節(jié)凝聚艙聲學(xué)共振頻率的擴(kuò)展艙(44)及可移動(dòng)端面(40)，調(diào)節(jié)螺桿(41)，螺桿操作機(jī)構(gòu)(34)，三號(hào)連接法蘭(45)，四號(hào)連接法蘭(46)，擴(kuò)展艙密封板(47)，用于去除大粒徑團(tuán)聚物的常規(guī)除塵器(20)； 高壓氣流源(I)的出氣口與高壓混氣室(2)的入口密封連接，高壓混氣室(2)的出口通過(guò)一個(gè)一分三的管道分別與各氣流聲源(4,5,6)的入口密封連接,各氣流聲源(4,5,6)的出口通過(guò)一號(hào)連接法蘭(3)與號(hào)筒(7)的入口密封連接，號(hào)筒(7)出口與耦合艙等截面段(8)的一端密封連接，耦合艙等截面段(8)的另一端與耦合艙收縮段(9)截面較大的一端密封連接，耦合艙收縮段(9)截面較小的一端通過(guò)二號(hào)連接法蘭(42)與凝聚艙(11) 一端密封連接，二號(hào)連接法蘭(42)之間安裝有透聲板(10)，凝聚艙(11)另一端通過(guò)三號(hào)連接法蘭(45)與擴(kuò)展艙(44)密封連接，凝聚艙(11)靠近二號(hào)連接法蘭(42) —端的上部設(shè)有煙氣進(jìn)氣口(17)，靠近三號(hào)連接法蘭(45) —端的下部設(shè)有煙氣排氣口(18)，凝聚艙(11)內(nèi)安裝有隔柵結(jié)構(gòu)(39)，所述隔柵結(jié)構(gòu)(39)位于煙氣進(jìn)氣口(17)和煙氣排氣口(18)之間，擴(kuò)展艙(44)內(nèi)安裝有可移動(dòng)端面(40)，該可移動(dòng)端面(40)通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿(41)與螺桿操作機(jī)構(gòu)(34)連接，螺桿操作機(jī)構(gòu)(34)通過(guò)電纜與中央測(cè)控計(jì)算機(jī)(12)連接，用于控制可移動(dòng)端面(40)在擴(kuò)展艙(44)內(nèi)左右移動(dòng)，以調(diào)節(jié)凝聚艙(11)和擴(kuò)展艙(44)的聲學(xué)共振頻率，擴(kuò)展艙(44)通過(guò)安裝在四號(hào)連接法蘭(46)上的擴(kuò)展艙密封板(47)密封，所述調(diào)節(jié)螺桿(41)穿過(guò)擴(kuò)展艙密封板(47)中心開(kāi)口與螺桿操作機(jī)構(gòu)(34)連接，煙氣排氣口(18)通過(guò)連接管道與常規(guī)除塵器(20)連接，待處理的煙氣經(jīng)煙氣進(jìn)氣口(17)流入，通過(guò)煙氣排氣口(18)經(jīng)常規(guī)除塵器處理后(20)排出 ； 還包括氣室壓力傳感器(21)、一號(hào)流量傳感器(22)、二號(hào)流量傳感器(28)、一號(hào)傳聲器(27)、二號(hào)傳聲器(33)、溫度濕度傳感器(29)、一號(hào)采樣與粒徑譜儀(32)、二號(hào)采樣與粒徑譜儀(35)，其中氣室壓力傳感器(21)位于高壓混氣室(2)內(nèi)，一號(hào)流量傳感器(22)安裝在高壓混氣室(2)出口處，分別用于測(cè)量高壓氣流源產(chǎn)生的高壓氣流的壓力和流量，一號(hào)傳聲器(27)位于耦合艙等截面段(8)內(nèi)，用于測(cè)量耦合艙等截面段(8)內(nèi)的聲壓，一號(hào)采樣與粒徑譜儀(32)、二號(hào)流量傳感器(28)與溫度濕度傳感器(29)位于輸送燃燒能源系統(tǒng)產(chǎn)生煙氣的管道內(nèi)，分別用于測(cè)量輸入煙氣濃度、粒徑分布、流量、溫度和濕度，二號(hào)傳聲器(33)位于凝聚艙(11)內(nèi)，用于測(cè)量凝聚艙(11)內(nèi)的聲壓，二號(hào)采樣與粒徑譜儀(35)位于連接煙氣排氣口(18)和常規(guī)除塵器(20)的管道內(nèi)，用于測(cè)量輸出煙氣濃度和粒徑分布，上述數(shù)據(jù)傳感設(shè)備均通過(guò)數(shù)據(jù)線與中央測(cè)控計(jì)算機(jī)(12)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述基于聲凝聚原理的燃燒能源系統(tǒng)細(xì)顆粒物減排裝置，其特征在于:所述高壓氣流源(I)是空氣壓縮機(jī)或高壓供氣源，可提供的氣流功率不低于5萬(wàn)瓦。
3.如權(quán)利要求1所述基于聲凝聚原理的燃燒能源系統(tǒng)細(xì)顆粒物減排裝置，其特征在于:所述氣流聲源(4，5，6)是高壓旋笛(4)、諧振式強(qiáng)聲發(fā)生器(5)或調(diào)制氣流聲源(6);所述高壓旋笛⑷由通過(guò)電纜與中央測(cè)控計(jì)算機(jī)(12)連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器(23)控制，所述諧振式強(qiáng)聲發(fā)生器(5)由通過(guò)電纜與中央測(cè)控計(jì)算機(jī)(12)連接的伺服機(jī)構(gòu)控制器(24)控制，所述調(diào)制氣流聲源(6)由通過(guò)電纜與中央測(cè)控計(jì)算機(jī)(12)連接的任意波信號(hào)發(fā)生器(25)和功率放大器(26)控制。
4.如權(quán)利要求1所述基于聲凝聚原理的燃燒能源系統(tǒng)細(xì)顆粒物減排裝置，其特征在于:所述常規(guī)除塵器(20)是靜電除塵器、袋式除塵器或者旋風(fēng)除塵器。
5.如權(quán)利要求1所述基于聲凝聚原理的燃燒能源系統(tǒng)細(xì)顆粒物減排裝置，其特征在于:還包括能產(chǎn)生清潔添加劑的超聲霧化器(16)和用以實(shí)現(xiàn)待處理煙氣與該清潔添加劑充分混合的煙霧混合腔(43);所述煙霧混合腔(43)安裝在與煙氣進(jìn)氣口(17)相連接的進(jìn)氣管道上，所述超聲霧化器(16)通過(guò)連接管道連接在輸送燃燒能源系統(tǒng)煙氣的進(jìn)氣管道上，此時(shí)溫度濕度傳感器(29)位于用于連接超聲霧化器(16)和煙霧混合腔(43)之間的管道內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述基于聲凝聚原理的燃燒能源系統(tǒng)細(xì)顆粒物減排裝置，其特征在于:還包括分別安裝于高壓氣流排氣口(13)、煙氣進(jìn)氣口(17)和煙氣排氣口(18)的一號(hào)消聲器(14)、二號(hào)消聲器(15)和三號(hào)消聲器(19)，安裝于號(hào)筒(7)、耦合艙等截面段(8)、耦合艙收縮段(9)、凝聚艙(11)和擴(kuò)展艙(44)外壁的隔聲層(37)，以及在整個(gè)減排裝置外圍布置的吸聲環(huán)境(36)。
7.如權(quán)利要求1所述基于聲凝聚原理的燃燒能源系統(tǒng)細(xì)顆粒物減排裝置，其特征在于:還包括安裝于凝聚艙(11)下部壁面靠近煙氣排氣口(18)位置及對(duì)側(cè)上部壁面的光學(xué)窗口(38)，分處凝聚艙(11)上下兩 側(cè)并固定于光學(xué)窗口(38)外部的光源(30)和照度計(jì)(31)，所述照度計(jì)(31)通過(guò)數(shù)據(jù)線與中央測(cè)控計(jì)算機(jī)(12)連接，通過(guò)測(cè)量煙氣能見(jiàn)度實(shí)現(xiàn)輔助監(jiān)測(cè)懸浮細(xì)顆粒物凝聚狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求1所述基于聲凝聚原理的燃燒能源系統(tǒng)細(xì)顆粒物減排裝置，其特征在于:所述號(hào)筒(7)、耦合艙等截面段(8)、耦合艙收縮段(9)、凝聚艙(11)和擴(kuò)展艙(44)的壁面厚度在0.01m至0.05m范圍內(nèi)，壁面優(yōu)選鑄鐵、碳鋼和不銹鋼等密度較大的金屬材料；透聲板(10)為一固體薄板，其厚度在0.002m至0.004m范圍內(nèi)，面積不小于凝聚艙(11)截面積S2，材料優(yōu)選鋁、鈦等輕型金屬材料。
【文檔編號(hào)】B01D51/08GK103877824SQ201410142620
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】曾新吾, 趙云, 龔昌超, 田章福, 吳學(xué)利 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)