CN110215787B - 一种声波强化细颗粒物脱除装置及脱除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种声波强化细颗粒物脱除装置及脱除方法，该装置包括从上到下顺次连通的气溶胶紊流及声波预处理区、气溶胶紊流及声波团聚区、气溶胶收尘区、惯性沉降区；气溶胶紊流及声波预处理区、气溶胶紊流及声波团聚区采用切向进气的类旋风切割器结构；气溶胶紊流及声波预处理区和气溶胶紊流及声波团聚区采用逆时针的对称进气方式；气溶胶收尘区、惯性沉降收尘区采用圆筒形结构，筒壁采用水膜收尘板结构。本发明针对固定源排放的气溶胶颗粒物，采用垂直一体化圆筒形结构形式，通过离心分离技术、声波团聚技术和惯性沉降机制结合的协同脱除方法，实现气溶胶颗粒物，尤其是细颗粒物的高效凝并脱除，有效避免了收尘板的二次扬尘、积灰和腐蚀。

Description

一种声波强化细颗粒物脱除装置及脱除方法

技术领域

本发明涉及颗粒物除尘装置，具体涉及一种声波强化细颗粒物脱除装置及脱除方法。

背景技术

我国是一个以燃煤为主要能源的国家，煤炭燃烧在为我们提供热源和动力的同时，也带来了严重的颗粒物污染，在细颗粒物的来源中，燃煤锅炉排放占有很大一部分，特别是在各行业广泛使用的中小型工业锅炉和工业窑炉，由于缺乏相应的环保控制设备，污染尤为严重。气溶胶颗粒物，特别是细颗粒物PM2.5，被排入到空气中之后会严重影响人们的日常生活和工作，甚至威胁到人们的生命安全。由于细颗粒物的体积小、重量轻，因此在大气中停留时间长，漂浮距离远，影响范围广。而且由于它独特的消光作用，会严重降低环境的能见度，造成大面积灰霾天气，影响人们正常出行。另外，细颗粒物的比表面积比较大，大量有毒有害的重金属会富集在其表面，而人体对细颗粒物的阻挡能力有限导致细颗粒物可以进入人体呼吸道、沉积在肺泡内，其中的重金属会进入人体血液，引发哮喘、支气管和心血管等方面的疾病，危害人体健康。

目前我国大多数燃煤电站锅炉主要采用静电除尘器（ESP）脱除尾部烟气中的颗粒物。高效的静电除尘器除尘效率可以高达99.9%，但是对于细颗粒物，尤其是粒径在0.1微米到1.0微米的颗粒物，仍然会有15%左右的比例逃逸到大气。针对细颗粒物的捕集，目前比较可靠的方法是采用团聚方法，使细颗粒物团聚长大成容易脱除的较大粒径颗粒物。目前正在研究的团聚方法包括：电凝并、声波团聚、相变凝结长大和化学团聚等等，如申请号为201410362683.5的中国专利，其中电凝并和声团聚因其效果显著，得到广泛的重视。但是这些团聚方法单独作用时都有一定的弊端，对细颗粒物的团聚效果不是很明显，所以最终的细颗粒物脱除效率不能得到有效提高。

因此，开发一种新型的协同脱除方法的细颗粒物高效脱除装置非常必要，基于声波强化的协同脱除机制是其中重要的研究方向，使细颗粒物在声场力、惯性力、离心力、热泳力等多种作用力的协同作用下团聚长大成较大粒径的颗粒物后进行捕集脱除。

发明内容

本发明的目的是克服燃煤电站现有除尘装置对细颗粒物脱除效果的不足，提供一种声波强化细颗粒物脱除装置及脱除方法。该细颗粒物脱除装置可以针对固定源排放的矿物质颗粒物，采用垂直一体化圆筒形结构形式，通过离心分离技术、声波团聚技术和惯性沉降机制结合的协同脱除方法，实现气溶胶颗粒物，尤其是细颗粒物的高效凝并脱除，有效避免收尘板的二次扬尘、积灰和腐蚀。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种声波强化细颗粒物脱除装置，其特征在于，包括预处理气溶胶颗粒物入口、气溶胶紊流及声波预处理区、气溶胶颗粒物入口、气溶胶紊流及声波团聚区、气溶胶收尘区、惯性沉降收尘区、气溶胶出口、声波发生器、气溶胶紊流预处理聚效环、气溶胶紊流聚效环、挡板、水膜收尘板外接水源接入管路、水槽、收尘板、灰斗和浆液出口；所述气溶胶紊流及声波预处理区、气溶胶紊流及声波团聚区、气溶胶收尘区和惯性沉降收尘区由上到下依次布置，且气溶胶紊流及声波预处理区、气溶胶紊流及声波团聚区、气溶胶收尘区和惯性沉降收尘区依次相连通，所述声波发生器设置在气溶胶紊流及声波预处理区的上方；所述预处理气溶胶颗粒物入口设置在气溶胶紊流及声波预处理区的顶部，且在气溶胶紊流及声波预处理区内设置有气溶胶紊流预处理聚效环；所述气溶胶颗粒物入口设置在气溶胶紊流及声波团聚区的顶部，且在气溶胶紊流及声波团聚区内设置有气溶胶紊流聚效环；所述气溶胶收尘区内设置有挡板、水膜收尘板外接水源接入管路、水槽和收尘板，所述水膜收尘板外接水源接入管路与水槽连通，所述挡板与收尘板之间具有间隙，所述间隙与水槽连通，用于使水槽中的水沿着收尘板流出；所述气溶胶出口和灰斗设置在惯性沉降收尘区的底部，且灰斗的底部设置有浆液出口，所述惯性沉降收尘区内也设置有收尘板。

进一步的，所述气溶胶紊流及声波预处理区、气溶胶紊流及声波团聚区、气溶胶收尘区和惯性沉降收尘区均为圆柱形结构；所述预处理气溶胶颗粒物入口切向布置于气溶胶紊流及声波预处理区的顶部，并与气溶胶紊流预处理聚效环共同构成切向进气的类旋风切割器结构，所述气溶胶紊流预处理聚效环的倾斜角为60º；所述气溶胶颗粒物入口切向布置于气溶胶紊流及声波团聚区的顶部，并与气溶胶紊流聚效环共同构成切向进气的类旋风切割器结构，所述气溶胶紊流聚效环的倾斜角为60º。

进一步的，所述预处理气溶胶颗粒物入口和气溶胶颗粒物入口采用逆时针方式对称布置于声波强化细颗粒物脱除装置的两侧。

进一步的，所述声波发生器布置于声波强化细颗粒物脱除装置的顶部，并在声波强化细颗粒物脱除装置的内部构成垂直贯通的声场；所述收尘板采用不锈钢材料，且收尘板竖直布置于声波强化细颗粒物脱除装置的内壁上，形成水膜收尘板结构；所述灰斗布置于声波强化细颗粒物脱除装置的底部，且灰斗的表面涂覆有耐磨损耐腐蚀的吸声材料层。

所述的声波强化细颗粒物脱除装置的脱除方法如下：小流量气溶胶颗粒物经过预处理气溶胶颗粒物入口后，在离心分离的作用下，大粒径颗粒物被分离并沿着声波强化细颗粒物脱除装置的内壁向下移动，经气溶胶紊流预处理聚效环后进入气溶胶紊流及声波团聚区的顶部中心区域，其余以小粒径颗粒物为主的气溶胶在气溶胶紊流预处理聚效环的作用下形成局部上升的气流涡旋，在声波强化细颗粒物脱除装置顶部的阻挡下，气溶胶颗粒物向下移动并进入气溶胶紊流及声波团聚区顶部的中心区域；大流量气溶胶颗粒物经过气溶胶颗粒物入口后，在离心分离的作用下，大粒径颗粒物被分离并沿着声波强化细颗粒物脱除装置的内壁向下移动，到达收尘板后被水膜捕集冲刷进入灰斗，其余以小粒径颗粒物为主的气溶胶在气溶胶紊流聚效环的作用下形成局部上升的气流涡旋；气溶胶紊流及声波团聚区顶部中心区域的两股气溶胶气流涡旋相互汇合碰撞，促进了不同粒径颗粒物之间的碰撞团聚作用；垂直贯通的声场，促进了不同粒径颗粒物之间的同向团聚效应；团聚后的气溶胶颗粒物进入气溶胶收尘区，在气流涡旋的挟带作用下达到收尘板后被水膜捕集冲刷进入灰斗，剩余的气溶胶颗粒物进入惯性沉降收尘区，颗粒物由于惯性作用进入灰斗，除尘之后的气溶胶通过气溶胶出口排出，从而完成气溶胶颗粒物的脱除过程。

进一步的，气溶胶紊流及声波预处理方法为：小流量气溶胶颗粒物切向进入气溶胶紊流及声波预处理区，在离心分离的作用下，大粒径颗粒物被分离并沿着声波强化细颗粒物脱除装置内壁向下移动，经气溶胶紊流预处理聚效环后进入气溶胶紊流及声波团聚区的顶部中心区域，作为声波团聚作用的“种子颗粒”，其余以小粒径颗粒物为主的气溶胶在气溶胶紊流预处理聚效环的作用下，产生类旋风切割器效应，气溶胶颗粒物形成局部上升气流涡旋，在声波强化细颗粒物脱除装置顶部的阻挡下，气溶胶颗粒物向下进入气溶胶紊流及声波团聚区的顶部中心区域；声波强化细颗粒物脱除装置顶部布置的声波发生器形成垂直贯通的声场，在声场作用下（同向团聚、声致湍流和声波尾流效应）促进了局部上升气流涡旋中颗粒物的碰撞团聚效应。

进一步的，气溶胶紊流及声波团聚方法为：大流量气溶胶颗粒物切向进入气溶胶紊流及声波团聚区，在离心分离的作用下，大粒径颗粒物被分离并沿着声波强化细颗粒物脱除装置内壁向下移动，到达收尘板后被水膜捕集冲刷进入灰斗，其余以小粒径颗粒物为主的气溶胶在气溶胶紊流聚效环的作用下形成局部上升气流涡旋，与气溶胶紊流及声波团聚区顶部中心区域的“种子颗粒”和小粒径气溶胶颗粒物气流涡旋相互汇合；上下两股气溶胶气流涡旋相互碰撞，促进了不同粒径颗粒物之间的碰撞团聚作用；垂直贯通的声场一方面通过声场作用（同向团聚、声致湍流和声波尾流效应）促进气流涡旋中颗粒物的碰撞团聚效应，另一方面通过声场的同向团聚作用，利用大粒径“种子颗粒”促进小粒径气溶胶颗粒物团聚长大。

进一步的，气溶胶收尘方法为：气溶胶紊流及声波预处理区和气溶胶紊流及声波团聚区的双级切向进气结构使气溶胶收尘区形成强烈的气流涡旋，气溶胶颗粒物经过气溶胶紊流及声波团聚区后团聚成大粒径颗粒物进入气溶胶收尘区，一方面大粒径颗粒物容易在气流涡旋的挟带和惯性分离双重作用下达到收尘板后被水膜捕集冲刷进入灰斗，另一方面垂直贯穿的声场作用容易使气溶胶颗粒物不断团聚长大从而被分离捕集。

进一步的，惯性沉降收尘方法为：气溶胶颗粒物进入惯性沉降收尘区后，由于气溶胶出口与气流流向呈交叉布置，颗粒物在惯性作用下进入灰斗被灰斗浆液所捕集，气溶胶气流90º转向进入气溶胶出口，由于收尘板的水膜冲刷作用在气溶胶出口处形成水幕，通过水滴冲刷进一步脱除气溶胶气流中的颗粒物。

进一步的，水膜收尘板清灰方法为：干净水源通过水膜收尘板外接水源接入管路进入水槽，水槽的顶部靠近壁面处开有溢流口可以较好地避免进水口涌流干扰水膜的形成，当水槽内的水位超过溢流口高度时水流会溢出进入挡板与收尘板的空隙处，在挡板的作用下，水流在收尘板的表面自上而下均匀分布形成一层水膜，当气溶胶颗粒物和水汽粒子被收尘板捕集时，在水膜冲刷和流场力的共同作用下混合浆液直接进入灰斗并通过浆液出口向外排出，从而不会在收尘板表面形成积灰，避免二次扬尘，提高了收尘的效果。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

（1）采用协同脱除的垂直一体化圆筒形结构形式，保持气溶胶颗粒物通道流场的畅通，避免局部区域出现积灰和结垢。

（2）以垂直贯穿的声场和重力场为基本作用场，从上到下依次结合离心分离作用和惯性沉降作用，实现气溶胶颗粒物的脱除，尤其是细颗粒物的脱除过程进行逐段分级，减轻了单一除尘区域的工作压力，有利于提高颗粒物的脱除效果。

（3）将“气溶胶紊流及声波预处理区”布置在整个装置作用的最上端，同时采用小流量进气的方式，一方面通过离心分离作用将大粒径颗粒物进行预分离，从而形成声场同向团聚作用的“种子颗粒”，另一方面形成一股从上而下的气流涡旋，强化细颗粒物的碰撞作用。

（4）在“气溶胶紊流及声波团聚区”采用大流量进气方式，一方面通过离心分离作用将大粒径颗粒物进行分离去除，从而极大地减轻后续区域的凝并除尘工作负荷，另一方面通过“种子颗粒”强化的声场同向团聚作用和上下汇合气流涡旋，促进细颗粒物的碰撞团聚。

（5）将“气溶胶紊流及声波预处理区”和“气溶胶紊流及声波团聚区”的聚效环倾斜角设置为60º，远大于一般飞灰的安息角，避免聚效环的积灰。

（6）将“气溶胶紊流及声波团聚区”布置在“气溶胶紊流及声波预处理区”下面，形成逆时针双级切向进气的上下串联结构，从而在圆筒形装置内形成强烈的气流涡旋，促进“气溶胶收尘区”的收尘作用。

（7）在“惯性沉降收尘区”中将惯性分离和水幕冲洗作用相结合，进一步分离脱除气溶胶中的颗粒物。

（8）采用水膜收尘板清灰方法，便于收尘板的清灰，同时水膜收尘板垂直布置，在水力冲刷和流场力共同作用下，避免在收尘板表面形成积灰，避免二次扬尘，提高了收尘的效果。

（9）该声波强化细颗粒物脱除装置采用逐段分级凝并脱除，系统结构简便稳固，颗粒物适应范围广泛，细颗粒物脱除效率高，系统稳定运行时间较长。

附图说明

图1是本发明实施例中声波强化细颗粒物脱除装置的主视结构示意图。

图2是本发明实施例中声波强化细颗粒物脱除装置A-A面处的俯视结构示意图。

图中：预处理气溶胶颗粒物入口1、气溶胶紊流及声波预处理区2、气溶胶颗粒物入口3、气溶胶紊流及声波团聚区4、气溶胶收尘区5、惯性沉降收尘区6、气溶胶出口7、声波发生器8、气溶胶紊流预处理聚效环9、气溶胶紊流聚效环10、挡板11、水膜收尘板外接水源接入管路12、水槽13、收尘板14、灰斗15、浆液出口16。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1至图2，本实施例中的声波强化细颗粒物脱除装置，包括预处理气溶胶颗粒物入口1、气溶胶紊流及声波预处理区2、气溶胶颗粒物入口3、气溶胶紊流及声波团聚区4、气溶胶收尘区5、惯性沉降收尘区6、气溶胶出口7、声波发生器8、气溶胶紊流预处理聚效环9、气溶胶紊流聚效环10、挡板11、水膜收尘板外接水源接入管路12、水槽13、收尘板14、灰斗15和浆液出口16。

气溶胶紊流及声波预处理区2、气溶胶紊流及声波团聚区4、气溶胶收尘区5和惯性沉降收尘区6由上到下依次布置，且气溶胶紊流及声波预处理区2、气溶胶紊流及声波团聚区4、气溶胶收尘区5和惯性沉降收尘区6依次相连通，声波发生器8设置在气溶胶紊流及声波预处理区2的上方；预处理气溶胶颗粒物入口1设置在气溶胶紊流及声波预处理区2的顶部，且在气溶胶紊流及声波预处理区2内设置有气溶胶紊流预处理聚效环9；气溶胶颗粒物入口3设置在气溶胶紊流及声波团聚区4的顶部，且在气溶胶紊流及声波团聚区4内设置有气溶胶紊流聚效环10；气溶胶收尘区5内设置有挡板11、水膜收尘板外接水源接入管路12、水槽13和收尘板14，水膜收尘板外接水源接入管路12与水槽13连通，挡板11与收尘板14之间具有间隙，间隙与水槽13连通，用于使水槽13中的水沿着收尘板14流出；气溶胶出口7和灰斗15设置在惯性沉降收尘区6的底部，且灰斗15的底部设置有浆液出口16，惯性沉降收尘区6内也设置有收尘板14。

气溶胶紊流及声波预处理区2、气溶胶紊流及声波团聚区4、气溶胶收尘区5和惯性沉降收尘区6均为圆柱形结构；预处理气溶胶颗粒物入口1切向布置于气溶胶紊流及声波预处理区2的顶部，并与气溶胶紊流预处理聚效环9共同构成切向进气的类旋风切割器结构，气溶胶紊流预处理聚效环9的倾斜角为60º；气溶胶颗粒物入口3切向布置于气溶胶紊流及声波团聚区4的顶部，并与气溶胶紊流聚效环10共同构成切向进气的类旋风切割器结构，气溶胶紊流聚效环10的倾斜角为60º。

预处理气溶胶颗粒物入口1和气溶胶颗粒物入口3采用逆时针方式对称布置于声波强化细颗粒物脱除装置的两侧。

声波发生器8布置于声波强化细颗粒物脱除装置的顶部，并在声波强化细颗粒物脱除装置的内部构成垂直贯通的声场；收尘板14采用不锈钢材料，且收尘板14竖直布置于声波强化细颗粒物脱除装置的内壁上，形成水膜收尘板结构；灰斗15布置于声波强化细颗粒物脱除装置的底部，且灰斗15的表面涂覆有耐磨损耐腐蚀的吸声材料层。

声波强化细颗粒物脱除装置的脱除方法如下：小流量气溶胶颗粒物经过预处理气溶胶颗粒物入口1后，在离心分离的作用下，大粒径颗粒物被分离并沿着声波强化细颗粒物脱除装置的内壁向下移动，经气溶胶紊流预处理聚效环9后进入气溶胶紊流及声波团聚区4的顶部中心区域，其余以小粒径颗粒物为主的气溶胶在气溶胶紊流预处理聚效环9的作用下形成局部上升的气流涡旋，在声波强化细颗粒物脱除装置顶部的阻挡下，气溶胶颗粒物向下移动并进入气溶胶紊流及声波团聚区4顶部的中心区域；大流量气溶胶颗粒物经过气溶胶颗粒物入口3后，在离心分离的作用下，大粒径颗粒物被分离并沿着声波强化细颗粒物脱除装置的内壁向下移动，到达收尘板14后被水膜捕集冲刷进入灰斗15，其余以小粒径颗粒物为主的气溶胶在气溶胶紊流聚效环10的作用下形成局部上升的气流涡旋；气溶胶紊流及声波团聚区4顶部中心区域的两股气溶胶气流涡旋相互汇合碰撞，促进了不同粒径颗粒物之间的碰撞团聚作用；垂直贯通的声场，促进了不同粒径颗粒物之间的同向团聚效应；团聚后的气溶胶颗粒物进入气溶胶收尘区5，在气流涡旋的挟带作用下达到收尘板14后被水膜捕集冲刷进入灰斗15，剩余的气溶胶颗粒物进入惯性沉降收尘区6，颗粒物由于惯性作用进入灰斗15，除尘之后的气溶胶通过气溶胶出口7排出，从而完成气溶胶颗粒物的脱除过程。

气溶胶紊流及声波预处理方法为：小流量气溶胶颗粒物切向进入气溶胶紊流及声波预处理区2，在离心分离的作用下，大粒径颗粒物被分离并沿着声波强化细颗粒物脱除装置内壁向下移动，经气溶胶紊流预处理聚效环9后进入气溶胶紊流及声波团聚区4的顶部中心区域，作为声波团聚作用的“种子颗粒”，其余以小粒径颗粒物为主的气溶胶在气溶胶紊流预处理聚效环9的作用下，产生类旋风切割器效应，气溶胶颗粒物形成局部上升气流涡旋，在声波强化细颗粒物脱除装置顶部的阻挡下，气溶胶颗粒物向下进入气溶胶紊流及声波团聚区4的顶部中心区域；声波强化细颗粒物脱除装置顶部布置的声波发生器8形成垂直贯通的声场，在声场作用下（同向团聚、声致湍流和声波尾流效应）促进了局部上升气流涡旋中颗粒物的碰撞团聚效应。

气溶胶紊流及声波团聚方法为：大流量气溶胶颗粒物切向进入气溶胶紊流及声波团聚区4，在离心分离的作用下，大粒径颗粒物被分离并沿着声波强化细颗粒物脱除装置内壁向下移动，到达收尘板14后被水膜捕集冲刷进入灰斗15，其余以小粒径颗粒物为主的气溶胶在气溶胶紊流聚效环10的作用下形成局部上升气流涡旋，与气溶胶紊流及声波团聚区4顶部中心区域的“种子颗粒”和小粒径气溶胶颗粒物气流涡旋相互汇合；上下两股气溶胶气流涡旋相互碰撞，促进了不同粒径颗粒物之间的碰撞团聚作用；垂直贯通的声场一方面通过声场作用（同向团聚、声致湍流和声波尾流效应）促进气流涡旋中颗粒物的碰撞团聚效应，另一方面通过声场的同向团聚作用，利用大粒径“种子颗粒”促进小粒径气溶胶颗粒物团聚长大。

气溶胶收尘方法为：气溶胶紊流及声波预处理区2和气溶胶紊流及声波团聚区4的双级切向进气结构使气溶胶收尘区5形成强烈的气流涡旋，气溶胶颗粒物经过气溶胶紊流及声波团聚区4后团聚成大粒径颗粒物进入气溶胶收尘区5，一方面大粒径颗粒物容易在气流涡旋的挟带和惯性分离双重作用下达到收尘板14后被水膜捕集冲刷进入灰斗15，另一方面垂直贯穿的声场作用容易使气溶胶颗粒物不断团聚长大从而被分离捕集。

惯性沉降收尘方法为：气溶胶颗粒物进入惯性沉降收尘区6后，由于气溶胶出口7与气流流向呈交叉布置，颗粒物在惯性作用下进入灰斗15被灰斗浆液所捕集，气溶胶气流90º转向进入气溶胶出口7，由于收尘板14的水膜冲刷作用在气溶胶出口7处形成水幕，通过水滴冲刷进一步脱除气溶胶气流中的颗粒物。

水膜收尘板清灰方法为：干净水源通过水膜收尘板外接水源接入管路12进入水槽13，水槽13的顶部靠近壁面处开有溢流口可以较好地避免进水口涌流干扰水膜的形成，当水槽13内的水位超过溢流口高度时水流会溢出进入挡板11与收尘板14的空隙处，在挡板11的作用下，水流在收尘板14的表面自上而下均匀分布形成一层水膜，当气溶胶颗粒物和水汽粒子被收尘板14捕集时，在水膜冲刷和流场力的共同作用下混合浆液直接进入灰斗15并通过浆液出口16向外排出，从而不会在收尘板14表面形成积灰，避免二次扬尘，提高了收尘的效果。

虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更改，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种声波强化细颗粒物脱除装置，其特征在于，包括预处理气溶胶颗粒物入口（1）、气溶胶紊流及声波预处理区（2）、气溶胶颗粒物入口（3）、气溶胶紊流及声波团聚区（4）、气溶胶收尘区（5）、惯性沉降收尘区（6）、气溶胶出口（7）、声波发生器（8）、气溶胶紊流预处理聚效环（9）、气溶胶紊流聚效环（10）、挡板（11）、水膜收尘板外接水源接入管路（12）、水槽（13）、收尘板（14）、灰斗（15）和浆液出口（16）；所述气溶胶紊流及声波预处理区（2）、气溶胶紊流及声波团聚区（4）、气溶胶收尘区（5）和惯性沉降收尘区（6）由上到下依次布置，且气溶胶紊流及声波预处理区（2）、气溶胶紊流及声波团聚区（4）、气溶胶收尘区（5）和惯性沉降收尘区（6）依次相连通，所述声波发生器（8）设置在气溶胶紊流及声波预处理区（2）的上方；所述预处理气溶胶颗粒物入口（1）设置在气溶胶紊流及声波预处理区（2）的顶部，且在气溶胶紊流及声波预处理区（2）内设置有气溶胶紊流预处理聚效环（9）；所述气溶胶颗粒物入口（3）设置在气溶胶紊流及声波团聚区（4）的顶部，且在气溶胶紊流及声波团聚区（4）内设置有气溶胶紊流聚效环（10）；所述气溶胶收尘区（5）内设置有挡板（11）、水膜收尘板外接水源接入管路（12）、水槽（13）和收尘板（14），所述水膜收尘板外接水源接入管路（12）与水槽（13）连通，所述挡板（11）与收尘板（14）之间具有间隙，所述间隙与水槽（13）连通，用于使水槽（13）中的水沿着收尘板（14）流出；所述气溶胶出口（7）和灰斗（15）设置在惯性沉降收尘区（6）的底部，且灰斗（15）的底部设置有浆液出口（16），所述惯性沉降收尘区（6）内也设置有收尘板（14）；所述预处理气溶胶颗粒物入口（1）和气溶胶颗粒物入口（3）采用逆时针方式对称布置于声波强化细颗粒物脱除装置的两侧；所述声波发生器（8）布置于声波强化细颗粒物脱除装置的顶部，并在声波强化细颗粒物脱除装置的内部构成垂直贯通的声场。

2.根据权利要求1所述的声波强化细颗粒物脱除装置，其特征在于，所述气溶胶紊流及声波预处理区（2）、气溶胶紊流及声波团聚区（4）、气溶胶收尘区（5）和惯性沉降收尘区（6）均为圆柱形结构；所述预处理气溶胶颗粒物入口（1）切向布置于气溶胶紊流及声波预处理区（2）的顶部，并与气溶胶紊流预处理聚效环（9）共同构成切向进气的类旋风切割器结构，所述气溶胶紊流预处理聚效环（9）的倾斜角为60º；所述气溶胶颗粒物入口（3）切向布置于气溶胶紊流及声波团聚区（4）的顶部，并与气溶胶紊流聚效环（10）共同构成切向进气的类旋风切割器结构，所述气溶胶紊流聚效环（10）的倾斜角为60º。

3.根据权利要求1所述的声波强化细颗粒物脱除装置，其特征在于，所述收尘板（14）采用不锈钢材料，且收尘板（14）竖直布置于声波强化细颗粒物脱除装置的内壁上，形成水膜收尘板结构；所述灰斗（15）布置于声波强化细颗粒物脱除装置的底部，且灰斗（15）的表面涂覆有耐磨损耐腐蚀的吸声材料层。

4.一种如权利要求1-3中任一项所述的声波强化细颗粒物脱除装置的脱除方法，其特征在于，所述脱除方法如下：小流量气溶胶颗粒物经过预处理气溶胶颗粒物入口（1）后，在离心分离的作用下，大粒径颗粒物被分离并沿着声波强化细颗粒物脱除装置的内壁向下移动，经气溶胶紊流预处理聚效环（9）后进入气溶胶紊流及声波团聚区（4）的顶部中心区域，其余以小粒径颗粒物为主的气溶胶在气溶胶紊流预处理聚效环（9）的作用下形成局部上升的气流涡旋，在声波强化细颗粒物脱除装置顶部的阻挡下，气溶胶颗粒物向下移动并进入气溶胶紊流及声波团聚区（4）顶部的中心区域；大流量气溶胶颗粒物经过气溶胶颗粒物入口（3）后，在离心分离的作用下，大粒径颗粒物被分离并沿着声波强化细颗粒物脱除装置的内壁向下移动，到达收尘板（14）后被水膜捕集冲刷进入灰斗（15），其余以小粒径颗粒物为主的气溶胶在气溶胶紊流聚效环（10）的作用下形成局部上升的气流涡旋；气溶胶紊流及声波团聚区（4）顶部中心区域的两股气溶胶气流涡旋相互汇合碰撞，促进了不同粒径颗粒物之间的碰撞团聚作用；垂直贯通的声场，促进了不同粒径颗粒物之间的同向团聚效应；团聚后的气溶胶颗粒物进入气溶胶收尘区（5），在气流涡旋的挟带作用下达到收尘板（14）后被水膜捕集冲刷进入灰斗（15），剩余的气溶胶颗粒物进入惯性沉降收尘区（6），颗粒物由于惯性作用进入灰斗（15），除尘之后的气溶胶通过气溶胶出口（7）排出，从而完成气溶胶颗粒物的脱除过程。

5.根据权利要求4所述的声波强化细颗粒物脱除装置的脱除方法，其特征在于，气溶胶紊流及声波预处理方法为：小流量气溶胶颗粒物切向进入气溶胶紊流及声波预处理区（2），在离心分离的作用下，大粒径颗粒物被分离并沿着声波强化细颗粒物脱除装置内壁向下移动，经气溶胶紊流预处理聚效环（9）后进入气溶胶紊流及声波团聚区（4）的顶部中心区域，作为声波团聚作用的“种子颗粒”，其余以小粒径颗粒物为主的气溶胶在气溶胶紊流预处理聚效环（9）的作用下，产生类旋风切割器效应，气溶胶颗粒物形成局部上升气流涡旋，在声波强化细颗粒物脱除装置顶部的阻挡下，气溶胶颗粒物向下进入气溶胶紊流及声波团聚区（4）的顶部中心区域；声波强化细颗粒物脱除装置顶部布置的声波发生器（8）形成垂直贯通的声场，在声场作用下促进了局部上升气流涡旋中颗粒物的碰撞团聚效应。

6.根据权利要求5所述的声波强化细颗粒物脱除装置的脱除方法，其特征在于，气溶胶紊流及声波团聚方法为：大流量气溶胶颗粒物切向进入气溶胶紊流及声波团聚区（4），在离心分离的作用下，大粒径颗粒物被分离并沿着声波强化细颗粒物脱除装置内壁向下移动，到达收尘板（14）后被水膜捕集冲刷进入灰斗（15），其余以小粒径颗粒物为主的气溶胶在气溶胶紊流聚效环（10）的作用下形成局部上升气流涡旋，与气溶胶紊流及声波团聚区（4）顶部中心区域的“种子颗粒”和小粒径气溶胶颗粒物气流涡旋相互汇合；上下两股气溶胶气流涡旋相互碰撞，促进了不同粒径颗粒物之间的碰撞团聚作用；垂直贯通的声场一方面通过声场作用促进气流涡旋中颗粒物的碰撞团聚效应，另一方面通过声场的同向团聚作用，利用大粒径“种子颗粒”促进小粒径气溶胶颗粒物团聚长大。

7.根据权利要求6所述的声波强化细颗粒物脱除装置的脱除方法，其特征在于，气溶胶收尘方法为：气溶胶紊流及声波预处理区（2）和气溶胶紊流及声波团聚区（4）的双级切向进气结构使气溶胶收尘区（5）形成强烈的气流涡旋，气溶胶颗粒物经过气溶胶紊流及声波团聚区（4）后团聚成大粒径颗粒物进入气溶胶收尘区（5），一方面大粒径颗粒物容易在气流涡旋的挟带和惯性分离双重作用下达到收尘板（14）后被水膜捕集冲刷进入灰斗（15），另一方面垂直贯穿的声场作用容易使气溶胶颗粒物不断团聚长大从而被分离捕集。

8.根据权利要求7所述的声波强化细颗粒物脱除装置的脱除方法，其特征在于，惯性沉降收尘方法为：气溶胶颗粒物进入惯性沉降收尘区（6）后，由于气溶胶出口（7）与气流流向呈交叉布置，颗粒物在惯性作用下进入灰斗（15）被灰斗浆液所捕集，气溶胶气流90º转向进入气溶胶出口（7），由于收尘板（14）的水膜冲刷作用在气溶胶出口（7）处形成水幕，通过水滴冲刷进一步脱除气溶胶气流中的颗粒物。

9.根据权利要求6所述的声波强化细颗粒物脱除装置的脱除方法，其特征在于，水膜收尘板清灰方法为：干净水源通过水膜收尘板外接水源接入管路（12）进入水槽（13），水槽（13）的顶部靠近壁面处开有溢流口可以较好地避免进水口涌流干扰水膜的形成，当水槽（13）内的水位超过溢流口高度时水流会溢出进入挡板（11）与收尘板（14）的空隙处，在挡板（11）的作用下，水流在收尘板（14）的表面自上而下均匀分布形成一层水膜，当气溶胶颗粒物和水汽粒子被收尘板（14）捕集时，在水膜冲刷和流场力的共同作用下混合浆液直接进入灰斗（15）并通过浆液出口（16）向外排出，从而不会在收尘板（14）表面形成积灰，避免二次扬尘，提高了收尘的效果。