一种烟气处理系统及脱硫设备的制作方法

本实用新型涉及烟气处理技术领域，具体涉及一种烟气处理系统及脱硫设备。

背景技术：

非电行业的工业锅炉或炉窑烟气排放规模较小，为此，国内一些科研单位和技术人员为降低整体环保投资成本，减小设备占地面积，以一体化脱除技术作为开发重点，提出或研究了中温(350℃左右)尘硝一体化技术，来达到高效脱除烟气中的粉尘和nox的效果。

但是，这种尘硝一体化的技术未考虑烟气中so2的脱除，而烟气中的so2有可能会造成脱硝催化剂中毒，进而影响脱硝的效率。

因此，如何提供一种方案，以对烟气中的so2进行脱除，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种烟气处理系统及脱硫设备，其中，该脱硫设备能够对烟气中的硫化物进行脱除。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种脱硫设备，包括：脱硫塔，所述脱硫塔的至少下部为锥形；进气烟道，与所述脱硫塔的上部相连，且在所述脱硫塔的横向截面上，所述进气烟道的进口段的中轴线与所述脱硫塔的径向呈夹角设置；脱硫剂投放装置，其投放口与所述进气烟道相连通，用于将脱硫剂投放于所述进气烟道；喷吹装置，与所述脱硫塔的底部相连，用于向脱硫塔内喷吹气体；排气烟道，与所述脱硫塔的顶部相连，且所述排气烟道与所述脱硫塔的连接位置位于所述脱硫塔横向截面的中间区域。

工作时，投放的脱硫剂可以随进气烟道中的烟气进入脱硫塔内，在这个过程中，脱硫剂与烟气进行了初步混合，脱硫剂初步发挥作用，以对烟气中的硫化物进行初步脱除；由于进气烟道进口段中轴线与脱硫塔的径向呈夹角设置，使得进入脱硫塔的烟气、脱硫剂的混合物可以沿周向流动，形成外涡旋，然后，外涡旋内的混合物可以逐渐向下位移，混合物中的脱硫剂在自身重力作用下会逐渐集聚在脱硫塔的底部，喷吹装置可以向脱硫塔内喷吹气体，能够带动集聚在脱硫塔底部的脱硫剂向上流动，此时，脱硫塔的中心相对外缘形成负压，外涡旋内烟气、脱硫剂的混合物又可以向中心流动与向上的气流进行混合，从而可形成内涡旋。

在内涡旋、外涡旋的循环过程中，脱硫剂的循环倍率可以提高，脱硫塔内实际的脱硫剂/硫的比例可以增大，且由于向下的外涡旋和向上的内涡旋的相互牵扯，使得脱硫塔内烟气的流速可以降低，这又能够增加脱硫剂与烟气的接触时间，烟气与脱硫剂混匀程度较高，可对烟气中的硫化物进行深度脱除，经过上述的初步脱除、深度脱除，烟气中硫化物的比例可以大幅降低。

可选地，所述喷吹装置包括喷吹烟道，所述喷吹烟道的一端与所述进气烟道相连，另一端与所述脱硫塔的底部相连。

可选地，所述喷吹装置还包括引风机，所述喷吹烟道包括：引风段，用于连接所述进气烟道、所述引风机的进风口，且所述引风段与所述进气烟道的连接处位于所述投放口的下游；喷吹段，用于连接所述引风机的出风口、所述脱硫塔。

可选地，所述喷吹烟道通过单向阀与所述脱硫塔相连。

可选地，所述排气烟道伸入所述脱硫塔设定长度，且伸入部分的下端设有具有网孔的挡板；所述排气烟道的伸入部分的外壁与所述脱硫塔的内壁围合形成环形空间，所述进气烟道的进气口位于所述环形空间。

可选地，所述挡板呈朝向所述排气烟道内凹陷的球面状。

可选地，还包括清灰装置，所述清灰装置能够作用于所述挡板，用于消除卡在所述挡板的网孔内的所述脱硫剂。

可选地，所述清灰装置包括气源和吹灰管道，所述吹灰管道的一端与所述气源相连，另一端伸入所述排气烟道内，且所述吹灰管道的吹灰口朝向所述挡板。

本实用新型还提供一种烟气处理系统，包括脱硫设备和脱硝设备，所述脱硫设备设于所述脱硝设备的上游，所述脱硫设备为上述的脱硫设备。

由于上述的脱硫设备已经具备如上的技术效果，那么，具有该脱硫设备的烟气处理系统亦当具备相类似的技术效果，故在此不作赘述。

可选地，所述脱硝设备为尘硝一体化脱除设备。

附图说明

图1为本实用新型所提供脱硫设备的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1在俯视视角下的局部视图；

图3为挡板的结构示意图。

图1-3中的附图标记说明如下：

1脱硫塔、11柱形段、12锥形段；

2进气烟道；

3脱硫剂投放装置；

4喷吹装置、41喷吹烟道、411引风段、412喷吹段、42引风机、43单向阀；

5排气烟道、51挡板、511网孔；

6清灰装置、61气源、62吹灰管道。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1-3，图1为本实用新型所提供脱硫设备的一种具体实施方式的结构示意图，图2为图1在俯视视角下的局部视图，图3为挡板的结构示意图。

如图1所示，本实用新型提供一种脱硫设备，包括：脱硫塔1，脱硫塔1的至少下部为锥形；进气烟道2，与脱硫塔1的上部相连，且在脱硫塔1的横向截面上，进气烟道2的进口段的中轴线与脱硫塔1的径向呈夹角设置；脱硫剂投放装置3，其投放口与进气烟道2相连通，用于将脱硫剂投放于进气烟道2；喷吹装置4，与脱硫塔1的底部相连，用于向脱硫塔1内喷吹气体；排气烟道5，与脱硫塔1的顶部相连，且排气烟道5与脱硫塔1的连接位置位于脱硫塔1横向截面的中间区域。

工作时，投放的脱硫剂可以随进气烟道2中的烟气进入脱硫塔1内，在这个过程中，脱硫剂与烟气进行了初步混合，脱硫剂初步发挥作用，以对烟气中的硫化物进行初步脱除；由于进气烟道2进口段中轴线与脱硫塔1的径向呈夹角设置，使得进入脱硫塔1的烟气、脱硫剂的混合物可以沿周向流动，形成外涡旋，然后，外涡旋内的混合物可以逐渐向下位移，混合物中的脱硫剂在自身重力作用下会逐渐集聚在脱硫塔1的底部，喷吹装置4可以向脱硫塔1内喷吹气体，能够带动集聚在脱硫塔1底部的脱硫剂向上流动，此时，脱硫塔1的中心相对外缘形成负压，外涡旋内烟气、脱硫剂的混合物又可以向中心流动与向上的气流进行混合，从而可形成内涡旋。

在内涡旋、外涡旋的循环过程中，脱硫剂的循环倍率可以提高，脱硫塔1内实际的脱硫剂/硫的比例可以增大，且由于向下的外涡旋和向上的内涡旋的相互牵扯，使得脱硫塔1内烟气的流速可以降低，这又能够增加脱硫剂与烟气的接触时间，烟气与脱硫剂混匀程度较高，可对烟气中的硫化物进行深度脱除。

经过上述的初步脱除、深度脱除，烟气中硫化物的比例可以大幅降低，此时，再进行脱硝或者尘硝一体化脱除时，可以较大程度地避免硫化物对于脱硝催化剂的影响，有利于保证脱硝的效率。

而且，在尘硝一体化的脱除工艺中，烟气的温度是比较高的，普遍在350℃左右(中温条件)，这种条件实际上是不利于脱硫反应进行的，而本实用新型所提供脱硫设备由于脱硫效果较好，即便是在上述温度不利的条件下，也能够满足脱硫的需求。

需要强调，尽管本实用新型所提供脱硫设备的初衷是针对尘硝一体化工艺进行设计，但显然，上述的脱硫设备的应用范围并不局限在尘硝一体化工艺中，事实上，在任何需要对烟气进行脱硫的环境中，均可以采用本实用新型所提供脱硫设备。

在上述的方案中，本实用新型实施例并未限定进口段的中轴线与脱硫塔1径向所呈夹角的具体值，实际应用中，本领域技术人员可以根据需要进行设置，或者，也可以参照附图进行设置。举例说明，如图2所示，该夹角可以为90度，即进气可以沿脱硫塔1的切向流入塔内，采用这种结构，更有利于形成外涡旋。

另外，本实用新型实施例也未限定脱硫剂的种类，在具体实施时，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，一般而言，该脱硫剂可以采用钙基脱硫剂；上述脱硫剂也并非需要一直投放，也就是说，脱硫剂投放装置3可以不是一直处于工作状态，在脱硫塔1内已经积累了一定量(具体的量可以结合相关试验进行确定)的脱硫剂时，可以先暂停投放，而在脱硫塔1内的脱硫剂失效后，可以将失效的脱硫剂1排出，然后重新开始新的循环；脱硫剂的投放位置也可以根据实际情况进行确定。

喷吹装置4所喷出的气体可以为空气，也可以为烟气，在本实用新型实施例中，优选采用烟气，以避免烟气总量的增加。

具体而言，上述喷吹装置4可以包括喷吹烟道41，喷吹烟道41的一端可以与进气烟道2相连，另一端可以与脱硫塔1的底部相连，以将进气烟道2内的烟气引入脱硫塔1的底部。

进一步地，上述喷吹装置4还可以包括引风机42，喷吹烟道41可以包括引风段411和喷吹段412，引风段411可用于连接进气烟道2、引风机42的进风口，喷吹段412可用于连接引风机42的出风口、脱硫塔1，上述引风机42可以为进气烟道2内的烟气提供动力，使得自底部进入脱硫塔1内的烟气能够具有更大的速度，这样，脱硫塔1的中心区域更容易形成负压，有利于形成内涡旋。

引风机42具体可以采用变频控制，其启动时机在此不做限定，其可以是在整个系统启动后就开始启动，也可以是在系统启动后一段时间才启动，此时，脱硫塔1内已经集聚了一定量的脱硫剂。

在实际应用中，还可以将喷吹烟道41的直径做的较小，这也有利于烟气流速的增加，对于形成内涡旋具有积极效果。

引风段411与进气烟道2的连接处可以位于投放口的上游，也可以位于投放口的下游，在本实用新型实施例中，优选采用设置在投放口下游的方案，此时，自底部进入脱硫塔1的烟气可以是经过一定程度初步脱硫的烟气，其在进入脱硫塔1后，不会过多地增大脱硫塔1内的脱硫压力，有利于保证脱硫的效果。

这里，本实用新型实施例并不限定通过喷吹装置4进入脱硫塔1内的烟气与烟气总量之间的比例，在具体实施时，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置；在一种示例性的方案中，上述的比例可以控制在10％-15％之间。

在喷吹烟道41与脱硫塔1的连接处，还可以设有单向阀43，该单向阀43可起到单向截止的作用，能够阻止脱硫塔1内的烟气逆流，有利于防止脱硫塔1内部的气体泄漏。

请继续参考图1，排气烟道5可以伸入脱硫塔1设定长度，这样，排气烟道5的外壁与脱硫塔1内壁之间可以形成环形空间，而进气烟道2的进气口可以设置在该环形空间内，采用这种结构，进气烟道2的进气可以首先绕着环形空间进行流动，通过环形空间的导向更有利于形成前述的外涡旋。

排气烟道5的伸入部分的下端可以设有具有网孔511的挡板51，该挡板51可以阻止该脱硫剂进入排气烟道5而排出，网孔511则可以保证烟气能够顺利通过。

在一种优选的方案中，挡板51可以设置为朝向排气烟道5内凹陷的球面状，这样的球面设计可以顺着内涡旋中的脱硫剂的旋转流动方向对脱硫剂进行导向，可将该脱硫剂重新导向至外涡旋中，以完成脱硫剂在内涡旋和外涡旋之间的循环使用，同时，还可以减少脱硫剂与挡板51之间的直接碰撞，能够较大程度地避免脱硫剂的破碎。可以理解，除了这种优选方案之外，挡板51也可以设置为其他形状，如平板状等。

进一步地，还可以包括清灰装置6，该清灰装置6能够作用于挡板51，用于消除卡在挡板51的网孔511内的脱硫剂，可较大程度地避免脱硫剂卡堵网孔511。

上述清灰装置6具体可以采用敲打清灰工艺，也可以采用喷吹清灰工艺，以采用喷吹清灰工艺为例，上述清灰装置6可以包括气源61和吹灰管道62，吹灰管道62的一端可以与气源61相连，另一端可以伸入排气烟道5内，且吹灰管道62的吹灰口可以朝向挡板51，以对卡在网孔511内的脱硫剂进行反向喷吹，能够较大程度地避免长期运行下脱硫剂堆积所造成的堵塞，进而可以保证系统的稳定运行。

可以理解，由于脱硫剂的尺寸变化等原因，在脱硫剂随着内涡旋上升时，可能存在部分脱硫剂进入排气烟道5的情形，此时，这部分的脱硫剂将随着烟气进入下游设备，在这个过程中，脱硫剂仍然可以发挥脱硫的作用，能够进一步地消除烟气的硫化物。

脱硫塔1可以整体为锥形，也可以局部为锥形，如图1所示，脱硫塔1可以包括两段，其上部可以为柱形段11，下部可以为锥形段12，这样，脱硫塔1的内部空间会比较大，能够容纳更多的脱硫剂，以进行脱硫反应。

本发明还提供一种烟气处理系统，包括脱硫设备和脱硝设备，脱硫设备设于脱硝设备的上游，其中，脱硫设备可以为上述各实施方式所涉及的脱硫设备。

由于上述的脱硫设备已经具备如上的技术效果，那么，具有该脱硫设备的烟气处理系统亦当具备相类似的技术效果，故在此不作赘述。

进一步地，上述脱硝设备可以为尘硝一体化脱除设备，如此，上述脱硫设备即可以作为尘硝一体化脱除设备的预处理设备，以对烟气中的硫化物进行预脱除，能够较大程度地避免硫化物对于脱硝催化剂的影响，进而可保证脱硝效率。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。