煤电超低排放 你肯定没听说过的“黑科技”!

你肯定没有听说过用声音来实现煤电企业的超低排放。实际上，这样的一套让人简直意想不到的“黑科技”已经悄然应用于多家煤电企业。

超低排放靠声波?

“和目前市场上其他的超低排放技术路线相比，多效高强声波除尘技术可做到完全取代湿式电除尘方案。并且，设备安装周期大大缩短，投资成本和运行费用仅为湿式电除尘技术的三分之一至二分之一。”

在近日由南京常荣声学股份有限公司(简称常荣声学)、江苏声振声学技术研究所有限公司主办的第一届声学技术研讨会暨新产品、新技术发布会上，常荣声学董事长张荣初告诉记者。

张荣初关于取代湿式电除尘的判断有具体的实践支撑。在今年7月结束的30万千瓦机组的试验中，常荣声学在山东一骨干电厂脱硫塔出口净烟道上，采用多效高强声波+烟道高效管式除雾器技术。结果表明，脱硫净烟气中总尘浓度基本可降至3.5毫克每立方米以下，符合烟尘超低排放标准小于等于5毫克每立方米的要求。

说到除尘技术，张荣初谈道：“常荣声学，从成立至今，15年的风雨历程，从军工航天到燃煤节能减排，我们一直以研发创造为前进的动力，将民生、环保问题当做自己的头等大事。”

“这是煤电超低排放技术领域涌现出的独特技术实践，必将推动煤电超低排放技术向纵深推进。”中国环境保护产业协会噪声与振动控制专业委员会秘书长邵斌，在上述会议上对常荣声学的多效高强声波除尘技术如此评价。

微米级颗粒物克星

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。

“这些设备具有较高的总除尘效率，但是它们有个共同缺陷，即对粒径较大的颗粒的脱除效率很高，而对微米或亚微米级颗粒脱除效率却很低。”多年从事声学研究的，华北电力大学博士生导师姜根生告诉记者。据姜根生介绍，这些除尘设备对PM10特别是PM2.5的捕集效率很低。

为了捕集从除尘装置出来的微细颗粒物(PM2.5)，有效的途径之一就是利用多效声波对烟气进行预处理，使其中的颗粒发生碰撞团聚，颗粒数目浓度降低、平均粒径增大，这种技术称为声波团聚技术。

自2009年以来，常荣声学的声波治理技术——“奥笛”可调频高声强声波发声器，已广泛应用于全国各发电集团的近200家电厂，改造涉及空预器、尾部烟道、水平烟道、折焰角、GGH等多个部位，在去除灰、垢、焦方面作用显著。

据西安热工院苏州分院院长杨恂介绍，在利用声波技术去除灰、垢、焦的基础上，常荣声学开始了声波除尘的研发之路，杨恂也积极为此提供智力支持。

根据同频共振原理，结合之前的高声强发声技术，常荣声学找出了PM2.5颗粒物的共振频率，发出有针对性的高声强声波，使小颗粒迅速团聚为大颗粒，从而高效去除PM10以下的小颗粒。

“奥笛”声波发生器从除垢业务开始起步，到除焦、除灰的应用，再到如今的除尘，所投项目能够在1~2年的时间收回投资成本，业绩每年以50%的速度进行增长，保障燃煤电厂超低排放更加稳定运行。

在姜根生看来，声波除尘有其独特的适用环境，尤其对比PM2.5还小的颗粒物治理更适合。

声波除尘研究已久

记者了解到，原来，利用声波进行除尘不是常荣声学的“原创”，国内外多所学校之前都有过一些研究。

美国宾夕法尼亚大学研究发现高强声波对烟气中超细颗粒具有明显的凝聚效应，可使微粒平均粒径增大至100倍以上，且通过试验得出了最佳声强、频率及作用时间。

清华大学环境系和青岛科技大学化工学院，在模拟烟气混合气氛下对燃煤飞灰进行声波团聚试验，结果表明，随着气体流速加快，湿度增加，颗粒团聚率逐渐提高。

东南大学洁净煤发电与燃烧技术教育部重点实验室进行超细颗粒声波团聚数值模拟和实验。结果表明，经声波作用后，颗粒平均粒径明显增大，团聚效果随声波强度呈指数增加，对声波频率则存在一个团聚效果最佳的频率值。

近年来，常荣声学对声波团聚技术进行了深入的研究，取得了大量实验经验和数据，并已于2014年获实用新型专利，一种可调频高声强声波除雾(尘)器。2016年申请发明专利：一种基于流场转换的分离装置。