本發(fā)明涉及一種除塵裝置，具體是脫除煙氣中細(xì)微粉塵、特別是PM2.5的裝置。

背景技術(shù)：
霧霾是一種大氣污染狀態(tài)，是對(duì)大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的總體表述，尤其是PM2.5（空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物）被認(rèn)為是造成霧霾天氣的“元兇”。霧霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒等組成，它們與霧氣結(jié)合在一起，既是一種污染物，又是重金屬、多環(huán)芳烴等有毒物質(zhì)的載體。目前有效脫除粉塵的方法很多，并且能夠脫除99%以上的顆粒物，但對(duì)PM2.5的脫除仍存在一定的困難。目前對(duì)煙塵中細(xì)微顆粒物的脫除，主要有以下幾種方法：（1）靜電除塵。常用的是靜電除塵器，利用高壓電場使煙氣發(fā)生電離，氣流中的粉塵荷電，在電場作用下與氣流分離。負(fù)極由不同斷面形狀的金屬導(dǎo)線制成，叫放電電極。正極由不同幾何形狀的金屬板制成，叫集塵電極。靜電除塵器的性能受粉塵性質(zhì)、設(shè)備構(gòu)造和煙氣流速等因素的影響。粉塵的比電阻是評(píng)價(jià)導(dǎo)電性的指標(biāo)，它對(duì)除塵效率有直接的影響。比電阻過低，塵粒難以保持在集塵電極上，致使其重返氣流。比電阻過高，到達(dá)集塵電極的塵粒電荷不易放出，在塵層之間形成電壓梯度會(huì)產(chǎn)生局部擊穿和放電現(xiàn)象。這些情況都會(huì)造成除塵效率下降。（2）陶瓷除塵。常用的是陶瓷過濾器，其過濾元件普遍采用高密度材料，陶瓷過濾元件主要有棒式、管式、交叉流式三種。含塵氣體從短通道端進(jìn)入過濾器，然后在每個(gè)通道過濾后進(jìn)入通道較長的清潔氣體端，清潔氣體通道的一端封死，使清潔氣體流入清潔氣體匯集箱，短通道內(nèi)所捕集的塵粒通過反向脈沖氣流定期清除。陶瓷過濾器對(duì)高溫燃?xì)庵械姆蹓m進(jìn)行過濾效果比較好，但是不能夠得到普遍應(yīng)用。（3）濕式除塵。常用的是濕式除塵器，含塵氣體由筒體下部順切向引入，旋轉(zhuǎn)上升，塵粒受離心力作用而被分離，拋向筒體內(nèi)壁，被筒體內(nèi)壁流動(dòng)的水膜層所吸附，隨水流到底部錐體，經(jīng)排塵口泄出。水膜層的形成是由布置在筒體的上部幾個(gè)噴嘴、將水順切向噴至器壁。這樣，在筒體內(nèi)壁始終覆蓋一層旋轉(zhuǎn)向下流動(dòng)的超薄水膜，達(dá)到提高除塵效果的目的。這種濕式除塵器結(jié)構(gòu)簡單，金屬耗量小，耗水量小。其缺點(diǎn)是高度較大，布置困難，并且在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有帶水現(xiàn)象。中國專利號(hào)200410066936.0的文獻(xiàn)中公開一種雙極性電暈放電煙塵凝并電除塵方法及設(shè)備，將含塵煙氣中的極其細(xì)小的塵埃微粒通過正負(fù)電暈放電區(qū)，使其帶上正負(fù)電荷后相互凝并聚集成為較大顆粒，再輸入電除塵器進(jìn)行電除塵。該專利技術(shù)的實(shí)施裝置極其復(fù)雜，實(shí)施難度較大。但該設(shè)備采用電暈電極放電后容易在產(chǎn)生結(jié)灰，不利于持續(xù)的電暈放電。且干式除塵不利于粉塵的收集，容易造成空氣的再次污染。中國專利號(hào)201010105584.0的文獻(xiàn)中公開一種水霧荷電增效靜電除塵方法及裝置，將水霧荷電裝置與靜電除塵器相結(jié)合,通過水霧對(duì)煙氣調(diào)質(zhì)、含團(tuán)聚劑的荷電液滴促進(jìn)粉塵顆粒團(tuán)聚并改善粉塵顆粒的荷電特性,提高靜電除塵器脫除效率。但該裝置在除塵過程中未對(duì)水霧吸附煙塵后進(jìn)行后處理，并且在管道內(nèi)進(jìn)行噴霧時(shí)，霧滴與煙塵結(jié)合后會(huì)生成灰垢容易生銹。中國專利號(hào)201510158477.7的文獻(xiàn)中中公開一種高壓荷電水霧凝集式空氣凈化裝置，電控裝置分別與冷凝裝置、高壓靜電發(fā)生器、自動(dòng)補(bǔ)水裝置電連接，經(jīng)過各裝置共同運(yùn)作以達(dá)到除塵的目的。但該裝置箱體內(nèi)部極其復(fù)雜，內(nèi)部的高壓靜電發(fā)生器會(huì)存在一定的安全隱患，并且后期對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行清理會(huì)比較復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有除塵方法及設(shè)備存在的諸多問題，提供了一種異極性荷電霧滴聚并除塵裝置及方法，在實(shí)現(xiàn)超細(xì)微顆粒物有效脫除的同時(shí)還能避免二次粉塵的形成。本發(fā)明一種異極性荷電霧滴聚并除塵裝置采用的技術(shù)方案是：具有一個(gè)上端封閉的筒體，筒體下端連接廢液收集箱，筒體內(nèi)部設(shè)有位于同一高度位置的左側(cè)、右側(cè)過濾網(wǎng)，兩個(gè)過濾網(wǎng)的正下方間隔一定距離設(shè)置多孔球過濾層和沙礫過濾層，多孔球過濾層緊密疊放在沙礫過濾層上，兩個(gè)過濾網(wǎng)、多孔球過濾層和沙礫過濾層將筒體內(nèi)部分成上、中、下三個(gè)腔室，上腔室兩側(cè)設(shè)有沿筒體的中心軸對(duì)稱布置的兩個(gè)進(jìn)風(fēng)通道，一個(gè)進(jìn)風(fēng)通道中裝有一個(gè)引風(fēng)機(jī)；兩個(gè)引風(fēng)機(jī)之間的正中間設(shè)有一塊隔板，隔板將筒體上腔室隔成左預(yù)處理室和右預(yù)處理室，隔板的底部連接于兩個(gè)過濾網(wǎng)之間，隔板的其余部分與筒體內(nèi)壁密封連接；在筒體中腔室的側(cè)壁上連接沿筒體中心軸對(duì)稱且從筒體外部伸入筒體中的左、右兩個(gè)毛細(xì)管霧化噴嘴；左側(cè)的毛細(xì)管霧化噴嘴噴霧出口處前方形成負(fù)靜電霧化區(qū)，右側(cè)的毛細(xì)管霧化噴嘴噴霧出口處前方形成正靜電霧化區(qū)，正靜電霧化區(qū)和負(fù)靜電霧化區(qū)的正下方處形成霧化聚并區(qū)；左側(cè)毛細(xì)管霧化噴嘴下方設(shè)有與負(fù)高壓靜電發(fā)生器相連的負(fù)電暈放電電極，右側(cè)毛細(xì)管霧化噴嘴下方設(shè)有與正高壓靜電發(fā)生器相連的正電暈放電電極，正電暈放電電極和負(fù)電暈放電電極均連接筒體中腔室的側(cè)壁。本發(fā)明一種異極性荷電霧滴聚并除塵裝置的除塵采用的技術(shù)方案是包括以下步驟：A、兩個(gè)引風(fēng)機(jī)分別將含塵氣體輸送入上腔室中，在隔板的作用下，含塵氣體粉塵、含塵氣流分別進(jìn)入兩個(gè)預(yù)處理室中，向下經(jīng)過兩個(gè)過濾網(wǎng)，兩個(gè)過濾網(wǎng)將含塵氣體中的植物纖維性粉塵及較大粉塵顆粒過濾掉，過濾后的粉塵和氣流向下分別進(jìn)入負(fù)靜電霧化區(qū)和正靜電霧化區(qū)；B、兩個(gè)毛細(xì)管霧化噴嘴在對(duì)應(yīng)的負(fù)電暈放電電極和正電暈放電電極的作用下，在負(fù)靜電霧化區(qū)和正靜電霧化區(qū)形成穩(wěn)定的錐射流霧化，分別在負(fù)靜電霧化區(qū)和正靜電霧化區(qū)產(chǎn)生帶有不同極性的兩種霧滴或霧滴群吸附含塵氣體的細(xì)微粉塵，并在氣流與重力的作用下進(jìn)入霧化聚并區(qū)，實(shí)現(xiàn)正負(fù)荷電霧滴的聚并，形成尺度較大的液滴；C、聚并后的液滴經(jīng)過多孔球過濾層和沙礫過濾層，對(duì)未被液滴吸附的含塵氣體進(jìn)行吸附與凈化，液滴滴落后被收集在廢液收集箱內(nèi)。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后具有的優(yōu)點(diǎn)在于：1.采用不同極性的霧滴吸收粉塵，通過正負(fù)兩種靜電霧化產(chǎn)生不同極性帶電液滴分別吸附超細(xì)微顆粒物，避免了單極性脫除粉塵過程中粉塵自身極性對(duì)吸收過程的影響，增加了細(xì)微粉塵的脫除效率。2.吸附粉塵后的液滴完成聚并，增大了霧滴尺度，有利于液滴的沉降，避免了霧滴蒸發(fā)造成的細(xì)微粉塵再次產(chǎn)生，增加了總體的吸收效果，從而實(shí)現(xiàn)超細(xì)微顆粒物的有效脫除。3.通過控制電壓，靜電霧化時(shí)過程中能夠形成尺度均勻的霧滴和合適的帶電量，提高了超細(xì)微粉塵的脫除效率。4.多孔球過濾層和沙礫過濾層中的填充材料表面含有水膜，能夠進(jìn)一步脫除氣流中粉塵，從而提高粉塵的脫除效率。5.采用電暈放電實(shí)現(xiàn)了尖端電極與毛細(xì)管噴嘴之間形成無聲放電作用，可以有效殺滅氣流中細(xì)菌。6.吸收粉塵后的異性液滴在異極性霧化射流的交集區(qū)內(nèi)完成聚并，并在下落過程中進(jìn)一步完成聚并，有利于提高聚并效率和沉降速率。7.水霧荷電后有利于更好地吸附粉塵，異極性液滴聚并后能夠有效避免因霧滴太小而在煙氣中的快速蒸發(fā)，從而避免了二次粉塵的形成。附圖說明圖1為本發(fā)明異極性荷電霧滴聚并除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A-A剖面圖；圖1中：1.左引風(fēng)機(jī)；2.過濾網(wǎng)；3.負(fù)靜電霧化區(qū)；4.左供液箱；5.毛細(xì)管霧化噴嘴；6.負(fù)高壓靜電發(fā)生器；7.負(fù)電暈放電電極；8.多孔球過濾層；9.沙礫過濾層；10.廢液收集箱；11.聚并區(qū)；12.固定支架；13.正電暈放電電極；14.正高壓靜電發(fā)生器；15.毛細(xì)管霧化噴嘴；16.右供液箱；17.正靜電霧化區(qū)；18.右引風(fēng)機(jī)；19.過濾網(wǎng)；20.預(yù)處理室；21.隔板；22.預(yù)處理室；23.筒體。具體實(shí)施方式參見圖1，本發(fā)明一種異極性荷電霧滴聚并煙氣除塵裝置，具有一個(gè)筒體23，筒體23的上端封閉，下端連接廢液收集箱10，廢液收集箱10與筒體23內(nèi)部連通。筒體23內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)位于同一高度位置的左側(cè)和右側(cè)的過濾網(wǎng)2、19，兩個(gè)過濾網(wǎng)2、19的正下方間隔有一定距離是多孔球過濾層8和沙礫過濾層9，多孔球過濾層8和沙礫過濾層9上下緊密疊放在一起，多孔球過濾層8的下方疊放沙礫過濾層9。這樣，兩個(gè)過濾網(wǎng)2、19、多孔球過濾層8和沙礫過濾層9將筒體23內(nèi)部分成上、中、下三個(gè)腔室。上腔室兩側(cè)設(shè)有沿筒體23的中心軸對(duì)稱布置的兩個(gè)進(jìn)風(fēng)通道，如圖1中的左、右進(jìn)風(fēng)通道，在每個(gè)進(jìn)風(fēng)通道中安裝一個(gè)引風(fēng)機(jī)，分別是左側(cè)的引風(fēng)機(jī)1和右側(cè)的引風(fēng)機(jī)18。兩個(gè)引風(fēng)機(jī)1、18將含塵氣體通過進(jìn)風(fēng)通道輸送到筒體23內(nèi)。在兩個(gè)引風(fēng)機(jī)1、18之間的正中間，筒體23內(nèi)部的中心軸處設(shè)有一塊隔板21，參見圖2所示，隔板21將兩個(gè)引風(fēng)機(jī)1、18引入的兩股含塵氣體分開，隔板21使筒體23上腔室被隔成兩個(gè)預(yù)處理室，分別是左側(cè)的預(yù)處理室22和右側(cè)的預(yù)處理室20。隔板21的底部連接于兩個(gè)過濾網(wǎng)2、19之間，隔板21的其余部分與筒體23內(nèi)壁密封連接。左側(cè)、右側(cè)的兩個(gè)預(yù)處理室22、20通過對(duì)應(yīng)的左側(cè)、右側(cè)的過濾網(wǎng)2、19與下方的中腔室連通。左側(cè)的過濾網(wǎng)2和右側(cè)的過濾網(wǎng)19均通過支架可拆卸式地連接筒體23內(nèi)壁，可以定期拆卸進(jìn)行清洗。在筒體23的中腔室的側(cè)壁上，即位于過濾網(wǎng)和多孔球過濾層8的側(cè)壁上連接沿筒體23的中心軸對(duì)稱的兩個(gè)毛細(xì)管霧化噴嘴5、15，兩個(gè)毛細(xì)管霧化噴嘴5、15從筒體23外部伸入筒體23中腔室內(nèi)，兩個(gè)毛細(xì)管霧化噴嘴5、15分別是左側(cè)的毛細(xì)管霧化噴嘴5和右側(cè)的毛細(xì)管霧化噴嘴15，兩個(gè)毛細(xì)管霧化噴嘴5、15位于同一高度位置。兩個(gè)毛細(xì)管霧化噴嘴5、15的內(nèi)徑均是0.6~1.6mm，并且在沿水平方向呈-30°~30°的范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的運(yùn)行工況。在右側(cè)的毛細(xì)管霧化噴嘴15的下方設(shè)置正電暈放電電極13，左側(cè)的毛細(xì)管霧化噴嘴5的下方設(shè)置負(fù)電暈放電電極7。正電暈放電電極13和負(fù)電暈放電電極7分別也均連接于筒體23的中腔室的側(cè)壁上。如圖1中，左側(cè)毛細(xì)管霧化噴嘴5的下方是負(fù)電暈放電電極7，右側(cè)毛細(xì)管霧化噴嘴15的下方是正電暈放電電極13。在正電暈放電電極13、負(fù)電暈放電電極7與筒體23側(cè)壁之間安裝有絕緣性材料，以防止漏電。在筒體23外部有兩個(gè)供液箱4、16，兩個(gè)供液箱4、16均接地。兩個(gè)供液箱4、16各連接一個(gè)毛細(xì)管霧化噴嘴，每個(gè)毛細(xì)管霧化噴嘴5、15各通過膠質(zhì)管路與對(duì)應(yīng)的供液箱4、16相連，在每個(gè)管路上各設(shè)置節(jié)流閥和流量計(jì)，以控制運(yùn)行過程中的液氣比。兩個(gè)供液箱4、16分別是左側(cè)的供液箱4和右側(cè)的供液箱16，左側(cè)的供液箱4連接左側(cè)的毛細(xì)管霧化噴嘴5，右側(cè)的供液箱16連接右側(cè)的毛細(xì)管霧化噴嘴15。在筒體23外部還有兩個(gè)高壓靜電發(fā)生器6、14，分別是左側(cè)的負(fù)高壓靜電發(fā)生器6和右側(cè)的正高壓靜電發(fā)生器14。負(fù)高壓靜電發(fā)生器6通過導(dǎo)線連接負(fù)電暈放電電極7，正高壓靜電發(fā)生器14通過導(dǎo)線連接正電暈放電電極13。在筒體23的中腔室內(nèi)，左側(cè)的毛細(xì)管霧化噴嘴5噴霧的出口處前方形成負(fù)靜電霧化區(qū)3，右側(cè)的毛細(xì)管霧化噴嘴15噴霧的出口處前方形成正靜電霧化區(qū)17，在正靜電霧化區(qū)17和負(fù)靜電霧化區(qū)3的正下方處形成霧化聚并區(qū)11。霧化聚并區(qū)11的正下方是多孔球過濾層8和沙礫過濾層9，多孔球過濾層8和沙礫過濾層9通過固定支架12固定安裝在筒體23內(nèi)壁上。多孔球過濾層8和沙礫過濾層9起雙層過濾作用，上層的多孔球過濾層8中有直徑為10.0mm的空心小球填充；下層的沙礫過濾層9中的填充物為1.0~2.0mm粒徑的沙礫，沙礫過濾層9很薄，厚度約為8.0~10.0mm。筒體23的中腔室通過多孔球過濾層8和沙礫過濾層9與筒體23的下腔室相通。下腔室的結(jié)構(gòu)為半球形狀，下腔室正下方連接外部的廢液收集儲(chǔ)罐10，廢液經(jīng)下腔室進(jìn)入廢液收集儲(chǔ)罐10，進(jìn)行廢液收集。裝置工作時(shí)，開啟引風(fēng)機(jī)1、18、供液箱4、16、正高壓靜電發(fā)生器14、負(fù)高壓靜電發(fā)生器6以及毛細(xì)管霧化噴嘴5、15與對(duì)應(yīng)管路上的節(jié)流閥和流量計(jì)。兩個(gè)引風(fēng)機(jī)1、18以速度為0.8~1.0m/s的速度分別將含塵氣體輸送入上腔室中。在中間的隔板21的作用下，含塵氣體粉塵、含塵氣流進(jìn)入預(yù)處理室20、22中，然后向下經(jīng)過過濾網(wǎng)2、19，過濾網(wǎng)2、19將含塵氣體中的植物纖維性粉塵以及較大粉塵顆粒過濾掉，進(jìn)行預(yù)處理脫除。過濾后的含纖維粉塵的氣流進(jìn)入過濾網(wǎng)2、19正下方的負(fù)靜電霧化區(qū)3和正靜電霧化區(qū)17。毛細(xì)管霧化噴嘴5、15在對(duì)應(yīng)的負(fù)電暈放電電極7和正電暈放電電極13的作用下，在負(fù)靜電霧化區(qū)3和正靜電霧化區(qū)17形成穩(wěn)定的錐射流霧化，帶電霧滴粒徑控制在15~30μm，并且通過流量計(jì)實(shí)現(xiàn)液氣比控制在0.1~0.3%，液氣比是指霧化形成的液滴與廢氣的體積比，即液滴體積：廢氣體積=0.1~0.3：100。正電暈放電電極13和負(fù)電暈放電電極7通過電暈放電的方式使霧滴帶電，分別在負(fù)靜電霧化區(qū)3和正靜電霧化區(qū)17產(chǎn)生帶有不同極性的兩種霧滴或霧滴群，霧滴的粒徑控制在20~50μm。正負(fù)荷電霧滴分別在負(fù)靜電霧化區(qū)3和正靜電霧化區(qū)17吸附經(jīng)過濾網(wǎng)2、19后的含塵氣體的細(xì)微粉塵，并在氣流與重力的作用下進(jìn)入霧化聚并區(qū)11，實(shí)現(xiàn)正負(fù)荷電霧滴的聚并（此時(shí)荷電霧滴已經(jīng)含塵），形成尺度較大的液滴。此外，由于粉塵自然荷電所帶極性的原因，在負(fù)靜電霧化區(qū)3和正靜電霧化區(qū)17內(nèi)未被吸附的粉塵，將在霧化聚并區(qū)11從相反極性靜電霧化室內(nèi)產(chǎn)生的荷電霧滴所吸附，從而提高了細(xì)微粉塵的總體捕集效率。聚并后的液滴再經(jīng)過霧化聚并區(qū)11下方的多孔球過濾層8和沙礫過濾層9，雙過濾層能夠?qū)ξ幢灰旱挝降暮瑝m氣體進(jìn)行進(jìn)一步的吸附與凈化，實(shí)現(xiàn)粉塵的進(jìn)一步脫除。最后，含塵氣流被凈化，液滴滴落后被收集在最下方的廢液收集箱10內(nèi)。