烟气处理装置及烟气处理设备的制作方法

本发明涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种烟气处理装置及烟气处理设备。

背景技术：

随着环保要求的不断提高，未来我国中小型锅炉集中分布在20t/h以上，已有的脱硫设施也多为脱硫除尘一体化的水浴除尘器、水膜除尘器，运行效果较差，平均效率在30-40％之间；同时几乎没有脱硝设施。对已有脱硫设施的锅炉进行改造的同时实现脱硝，是目前的迫切需求。对于现有中小型锅炉环保系统的建设，不仅要考虑环保指标，投资和运行成本，还要考虑现场布置、占地空间等因素。

传统烟气处理装置通常包括单独的脱硫系统、脱硝系统、除尘系统，或者脱硫除尘一体化系统，装置结构复杂，运行操作难度大，运行效率较低，占地空间较大，投资成本较高。

针对中小型锅炉的烟气处理，尤其是20t/h以上的小型工业锅炉，应用传统的脱硫脱硝除尘装置，系统复杂，成本较高，且不易操作，故目前大部分该类型的锅炉烟气均未做烟气净化处理。

技术实现要素：

有鉴如此，本实用新型提供一种烟气处理装置以及烟气处理设备，以解决现有技术中存在的问题。

根据本实用新型的第一方面，提供一种烟气处理装置，包括沿着第一方向依次并排设置的多个反应单元，各个反应单元包括储料箱、脱硝反应器、脱硫反应器和喷氨格栅，所述储料箱、脱硝反应器和脱硫反应器自上而下依次连通，所述储料箱用于为所述脱硝反应器和脱硫反应器提供反应物料，物料自所述储料箱自上而下进入所述脱硝反应器和脱硫反应器，所述喷氨格栅设于所述相邻的两个反应单元各自的脱硝反应器之间。

优选地，所述脱硝反应器包括第一床层以及设于所述第一床层下部的第一锥斗部，

所述第一锥斗部的小端朝下，所述脱硝反应器经所述第一锥斗部与所述脱硫反应器连通。

优选地，所述第一锥斗部的锥角为50°～120°。

优选地，所述喷氨格栅设于所述相邻的两个反应单元各自的脱硝反应器的第一锥斗部之间。

优选地，所述第一锥斗部上布设有多个烟气入孔。

优选地，所述脱硫反应器包括第二床层以及设于所述第二床层下部的第二锥斗部，

所述第二锥斗部的小端朝下，且所述第二锥斗部上布设有多个烟气入孔。

优选地，所述脱硝反应器上与所述第一锥斗部相对的一侧设有进料锥斗，所述进料锥斗的大端朝下。

优选地，所述进料锥斗与所述储料箱之间设有连接管道，所述进料锥斗与储料箱之间经所述连接管道连通。

优选地，所述进料锥斗的数目为多个，多个所述进料锥斗沿着第二方向排布，

其中，所述第二方向与第一方向垂直。

根据本实用新型的第二方面，提供一种烟气处理设备，其由多个所述的烟气处理装置并排设置而成。

本实用新型提供的脱硝反应装置以及烟气处理设备，具有如下有益效果：

1、采用模块化结构形式，系统为模块化组合设计，结构简单，操作容易，且在100～150℃内能够同时高效地实现脱硫、脱硝、除尘。烟气处理装置1000脱硫效率能够达到90％以上，脱硝效率达到50％以上，除尘效率达到60％以上。

2、针对中小型锅炉的烟气处理，烟气处理装置1000可根据实际工况，如处理烟气量、操作空间大小等，进行装置尺寸大小、单元个数配置，反应器装置适用非常强，尤其适用于这类小型区域型工业和供热锅炉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了根据本实用新型实施例的烟气处理装置的主视图；

图2示出了根据本实用新型实施例的烟气处理装置的左视图；

图3示出了根据本实用新型实施例的烟气处理设备的主视图；

图4示出了根据本实用新型实施例的烟气处理设备的左视图。

图中：烟气处理装置1000、反应单元100、储料箱1、脱硝反应器2、第一床层21、第一锥斗部22、锥斗口221、脱硫反应器3、第二床层31、第二锥斗部32、喷氨格栅4、进料锥斗5、连接管道6、自然堆料层7。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-2所示，本实用新型提供一种烟气处理装置1000，用于对烟气，例如对中小型锅炉排除的烟气进行脱硫脱硝处理，以实现烟气的无污染排放。该烟气处理装置1000包括沿着第一方向依次并排设置的多个反应单元100，各个反应单元100包括储料箱1、脱硝反应器2、脱硫反应器3和喷氨格栅4，储料箱1、脱硝反应器2和脱硫反应器3自上而下依次连通，储料箱1用于为脱硝反应器2和脱硫反应器3提供反应物料，物料自储料箱1自上而下进入脱硝反应器2和脱硫反应器3，喷氨格栅4设于相邻的两个反应单元100各自的脱硝反应器2之间。待处理烟气自下而上依次经过脱硫反应器3和脱硝反应器2，依次进行脱硫和脱硝反应。

脱硝反应器2包括第一床层21以及设于第一床层21下部的第一锥斗部22，第一锥斗部22的小端朝下，第一锥斗部22的小端上设有锥斗口221，脱硝反应器2经锥斗口221与脱硫反应器3连通。第一锥斗部22的锥角β为50°～120°，该实施例中选为70°。第一锥斗部22上布设有多个烟气入孔(图中未示)，脱硫处理后的烟气经烟气入孔进入脱硝反应器2。烟气入孔的孔径为2～6mm，该烟气入孔既有利于烟气的均匀进入，又可以补偿反应高度，具体根据实际工况及采用的物料颗粒情况来设定。

该实施例中，烟气处理装置1000包括两个阵列且紧邻设置的反应单元100。两个反应单元100共用一个储料箱1。喷氨格栅4设于相邻的两个反应单元100各自的脱硝反应器2的第一锥斗部22之间。经过脱硫处理后的烟气和氨气在该空间充分混合后经过该第一锥斗部22上的烟气入口进入脱硝反应器2内进行脱硝反应。

脱硝反应器2上与第一锥斗部22相对的一侧设有进料锥斗5，进料锥斗5的大端朝下。进料锥斗5与储料箱1之间设有连接管道6，进料锥斗5与储料箱1之间经连接管道6连通。进料锥斗5的数目为多个，多个进料锥斗5沿着第二方向排布。其中，第二方向与第一方向垂直。

该实施例中，烟气处理装置1000的两个反应单元100共用一个储料箱1，且每个反应单元100上，沿着第二方向共排布有四个进料锥斗5，以便于使得反应物料均匀的分布于反应单元100内。

脱硫反应器3包括第二床层31以及设于第二床层31下部的第二锥斗部32，第二锥斗部32的小端朝下，且第二锥斗部32上布设有多个烟气入孔(图中未示)。第二锥斗部32的锥角α为50°～120°，该实施例中选为80°。第一锥斗部22上布设有多个烟气入孔，孔径为2～6mm，例如3mm，脱硫处理后的烟气经烟气入孔进入脱硝反应器2。烟气入孔的设置，既有利于烟气的均匀进入，又可以补偿反应高度，具体根据实际工况及采用的物料颗粒情况来设定。

该实施例中，第一床层21的有效高度h1和第二床层31的有效高度h2分别为1～3m，第一床层21的有效高度h1第二床层31的有效高度h2的具体尺寸为2500mm，每个反应单元100的宽度，即沿着第一方向的长度a为1～3m，每个单元反应器的长度，即沿着第二方向的长度b为4～13.5m。

反应物料自储料箱1下落后，依次经过连接管道6、脱硝反应器2和脱硫反应器3。在脱硫反应器3的第二床层31上，物料自然堆积，形成自然堆料层7。该实施例中，自然堆料层7的高度为400-900mm，该处选为800mm。

利用该实施例中的烟气处理装置1000进行烟气处理时，待处理的烟气，例如温度为100～150℃，自第二锥斗部32上的烟气入孔进入脱离反应器内，并逆流而上，烟气的流动路径具体可参见图1中箭头所示方向。烟气经过自然堆料层7后，完成脱硫过程，该脱硫过程可以减少烟气中水分对脱硝的影响，直接有利于提高后续脱硝过程的脱硝效率。烟气经过自然堆料层7后，进入两个相邻反应单元100的第一锥斗部22之间形成的空间内，并在此空间内与喷氨格栅4喷出的氨气在该空间充分混合后经过第一锥斗部22上的烟气入孔进入脱硝反应器2进行脱硝反应。

如图3-4所示，该实施例中的烟气处理装置1000在使用时，可根据具体工况，例如待处理烟气量，将多个烟气处理装置1000沿着第一方向并排设置，形成处理能力更强的烟气处理设备来使用，以达到更好的处理效果。

该申请中的烟气处理装置以及烟气处理设备，具有如下有益效果：

1、采用模块化结构形式，系统为模块化组合设计，结构简单，操作容易，且在100～150℃内能够同时高效地实现脱硫、脱硝、除尘。烟气处理装置1000脱硫效率能够达到90％以上，脱硝效率达到50％以上，除尘效率达到60％以上。

2、针对中小型锅炉的烟气处理，烟气处理装置1000可根据实际工况，如处理烟气量、操作空间大小等，进行装置尺寸大小、单元个数配置，反应器装置适用非常强，尤其适用于这类小型区域型工业和供热锅炉。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。