用聲音實現每天企業的超低排放?這種乍聽起來天方夜譚般的想法，現如今已經成為現實。據媒體報道，可取代濕式電除塵并實現成本降低50%的多效高強聲波除塵技術已經悄然應用于多家煤電企業，有望在今后實現大范圍推廣。
你可能沒有聽說過用聲音來實現煤電企業的超低排放。實際上，這樣的一套讓人簡直意想不到的“黑科技”已經悄然應用于多家煤電企業。
超低排放靠聲波?
“和目前市場上其他的超低排放技術路線相比，多效高強聲波除塵技術可做到完全取代濕式電除塵方案。并且，設備安裝周期大大縮短，投資成本和運行費用僅為濕式電除塵技術的三分之一至二分之一。”在近日由南京常榮聲學股份有限公司(簡稱常榮聲學)、江蘇聲振聲學技術研究所有限公司主辦的第一屆聲學技術研討會暨新產品、新技術發布會上，常榮聲學董事長張榮初表示。
張榮初關于取代濕式電除塵的判斷有具體的實踐支撐。
在今年7月結束的30萬千瓦機組的試驗中，常榮聲學在山東一骨干電廠脫硫塔出口凈煙道上，采用多效高強聲波 煙道高效管式除霧器技術。結果表明，脫硫凈煙氣中總塵濃度基本可降至3.5毫克每立方米以下，符合煙塵超低排放標準小于等于5毫克每立方米的要求。
說到除塵技術，張榮初談道：“常榮聲學，從成立至今，15年的風雨歷程，從軍工航天到燃煤節能減排，我們一直以研發創造為前進的動力，將民生、環保問題當做自己的頭等大事。”“這是煤電超低排放技術領域涌現出的獨特技術實踐，必將推動煤電超低排放技術向縱深推進。”中國環境保護產業協會噪聲與振動控制專業委員會秘書長邵斌，在上述會議上對常榮聲學的多效高強聲波除塵技術如此評價。
微米級顆粒物克星
目前，工業上常用的除塵設備主要有旋風分離器、靜電除塵器、布袋除塵器和濕式洗滌器。
“這些設備具有較高的總除塵效率，但是它們有個共同缺陷，即對粒徑較大的顆粒的脫除效率很高，而對微米或亞微米級顆粒脫除效率卻很低。”多年從事聲學研究的，華北電力大學博士生導師姜根說。據姜根生介紹，這些除塵設備對PM10特別是PM2.5的捕集效率很低。
“為了捕集從除塵裝置出來的微細顆粒物(PM2.5)，有效的途徑之一就是利用多效聲波對煙氣進行預處理，使其中的顆粒發生碰撞團聚，顆粒數目濃度降低、平均粒徑增大，這種技術稱為聲波團聚技術。”常榮聲學吹灰事業部總監李淼介紹道。
自2009年以來，常榮聲學的聲波治理技術———“奧笛”可調頻高聲強聲波發聲器，已廣泛應用于全國各發電集團的近200家電廠，改造涉及空預器、尾部煙道、水平煙道、折焰角、GGH等多個部位，在去除灰、垢、焦方面作用顯著。
據西安熱工院蘇州分院院長楊恂介紹，在利用聲波技術去除灰、垢、焦的基礎上，常榮聲學開始了聲波除塵的研發之路，楊恂也積極為此提供智力支持。
根據同頻共振原理，結合之前的高聲強發聲技術，常榮聲學找出了PM2.5顆粒物的共振頻率，發出有針對性的高聲強聲波，使小顆粒迅速團聚為大顆粒，從而高效去除PM10以下的小顆粒。
“奧笛”聲波發生器從除垢業務開始起步，到除焦、除灰的應用，再到如今的除塵，所投項目能夠在1~2年的時間收回投資成本，業績每年以50%的速度進行增長，保障燃煤電廠超低排放更加穩定運行。
在姜根生看來，聲波除塵有其獨特的適用環境，尤其對比PM2.5還小的顆粒物治理更適合。
聲波除塵研究已久
據了解，原來，利用聲波進行除塵不是常榮聲學的“原創”，國內外多所學校之前都有過一些研究。
美國賓夕法尼亞大學研究發現高強聲波對煙氣中超細顆粒具有明顯的凝聚效應，可使微粒平均粒徑增大至100倍以上，且通過試驗得出了最佳聲強、頻率及作用時間。
清華大學環境系和青島科技大學化工學院，在模擬煙氣混合氣氛下對燃煤飛灰進行聲波團聚試驗，結果表明，隨著氣體流速加快，濕度增加，顆粒團聚率逐漸提高。
東南大學潔凈煤發電與燃燒技術教育部重點實驗室進行超細顆粒聲波團聚數值模擬和實驗。結果表明，經聲波作用后，顆粒平均粒徑明顯增大，團聚效果隨聲波強度呈指數增加，對聲波頻率則存在一個團聚效果最佳的頻率值。
近年來，常榮聲學對聲波團聚技術進行了深入的研究，取得了大量實驗經驗和數據，并已于2014年獲實用新型專利，一種可調頻高聲強聲波除霧(塵)器。2016年申請發明專利：一種基于流場轉換的分離裝置。
“常榮聲學是國內率先將聲波除塵的研究成果在煤電企業落地的。聲波除塵技術也必將在廣大煤電企業得到推廣。”東南大學教授楊林軍談道。
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