一种烟气除湿设备及烟气处理系统的制作方法

本实用新型实施例涉及除湿设备，尤其涉及一种烟气除湿设备，以及一种烟气处理系统。

背景技术：

锅炉排放的工业烟气中硫含量较高，通常采用湿法脱硫技术对工业烟气进行脱硫处理。在工业烟气经湿法脱硫后，对经过水雾的烟气进行除雾处理，得到温度较低的湿烟气，如50℃左右的湿烟气。由于低温湿烟气的浮力和扩散能力较弱，烟羽的可见度较高，烟气易在烟囱中冷凝，因此需要对湿法脱硫后的湿烟气进行加热除湿处理，以提升烟气的抬升高度。

传统的烟气除湿装置的结构复杂，除湿原理是将锅炉尾部的燃烧后的余热烟气引入烟气除湿装置的中空构件中，余热烟气的温度传导给中空构件，再由中空构件自然散热，从而对流经中空构件表面的湿烟气进行加热处理，如加热到80℃以上，使加热后的烟气在高空扩散。

虽然采用上述传统方式实现了对湿烟气的除湿处理，但是烟气除湿装置的结构复杂，成本较高，再加上低温湿烟气和烟气处理不完全的成分在运行中因酸露点原因，易在烟气除湿装置的热侧产生大量粘稠的热酸液，造成换热元件结构堵塞，从而影响整个热能系统的运行。

为克服传统烟气除湿装置在使用过程中所遇到的问题，现有技术对脱硫后的湿烟气的除湿方法进行了改进，如在烟囱底部采用清洁能源直接加热的方式，对烟气进行加热，但是这样操作会带来空气的二次污染，对环境造成破坏。又如采用降温换热器和升温换热器分离单独布置，对湿烟气进行处理，虽然在传统的烟气除湿装置的故障方面有所改善，但是其造价过高，并且在实际使用时，因其热媒是蒸汽或热水，间接加热消耗太多热能，大多用户只用降温换热器，用软水或环境空气作为换热介质，回收利用升温后的介质，直接排放处理后的湿烟气，因此对环境的改善很有限。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种烟气除湿设备，以解决现有技术中烟气除湿设备所存在的问题。

第一方面，提供了一种烟气除湿设备，包括外壁和内壁，所述内壁在所述烟气除湿设备的竖直截面上呈弧形结构；

所述外壁和所述内壁构成的腔室分为三个独立的子腔室，第一子腔室朝向烟气排放设备，第二子腔室位于所述第一子腔室和第三子腔室中间；

每个子腔室对应的子内壁上设置有多个通孔，每个子腔室通过对应的热风管道分别与热风提供设备连接。

可选地，所述烟气除湿设备的侧壁为圆形结构；

位于所述第二子腔室对应的第二子内壁上的第二通孔朝向所述烟气除湿设备的中心线。

可选地，位于所述第一子腔室对应的第一子内壁上的第一通孔的孔径大于位于所述第二子腔室对应的第二子内壁上的第二通孔的孔径；

所述第二通孔的孔径大于位于所述第三子腔室对应的第三子内壁上的第三通孔的孔径。

可选地，所述热风管道包括三个热风支管和一个热风总管；

每个子腔室对应连接一热风支管，三个所述热风支管汇集于热风总管的一端，所述热风总管的另一端与所述热风提供设备连接；

三个所述热风支管上均设置有管阀。

可选地，在所述烟气除湿设备的朝向所述烟气排放设备的侧壁处，设置有平行于所述侧壁的中空挡片，所述中空挡片的外边缘与所述烟气除湿设备的侧壁边缘平行。

可选地，所述烟气除湿设备的侧壁为圆形结构，所述中空挡片为圆形结构；

所述中空挡片在水平方向上的一侧宽度小于或等于所述外壁和所述内壁构成的腔室的最大高度。

第二方面，提供了一种烟气处理系统，包括烟气排放设备、烟气除尘设备、烟气脱硫设备、至少一个上述的烟气除湿设备、热风提供设备以及烟囱；

所述烟气排放设备通过第一管道与所述烟气除尘设备连接，所述烟气除尘设备通过第二管道与所述烟气脱硫设备连接，所述烟气脱硫设备通过第三管道与所述烟囱连接；

所述烟气除湿设备位于所述第三管道内或所述烟囱内，其外壁与所述第三管道的内壁或所述烟囱的内壁密封，所述热风提供设备通过贯穿所述第三管道或所述烟囱侧壁的热风管道与所述烟气除湿设备连接。

可选地，所述热风管道包括三个热风支管和一个热风总管；

每个子腔室对应连接一热风支管，三个所述热风支管分别贯穿所述第三管道或所述烟囱侧壁，三个所述热风支管汇集于热风总管的一端，所述热风总管的另一端与所述热风提供设备连接。

可选地，还包括热风过滤器，所述热风过滤器的进口与所述热风提供设备的出口连接，所述热风过滤器的出口与所述烟气除湿设备的进口连接。

可选地，所述烟气排放设备为锅炉。

这样，本实用新型实施例中，热风提供设备通过热风输送管道输送热风，热风通过烟气除湿设备上的通孔排出，对流经烟气除湿设备内部的烟气进行加热除湿处理，烟气除湿设备的内壁的弧形结构的设计，使得烟气除湿设备可以多方位立体式的对烟气进行处理，从而提高了对烟气的除湿效果。

本实用新型实施例中，每个子腔室对应连接一热风支管，每个热风支管上均设置有管阀，可以通过控制管阀实现对子腔室排出的热风的压力的控制，从而实现对烟气的流动阻力的控制。

本实用新型实施例中，将所处烟气温度最低的第一子腔室对应的第一通孔设置为大孔径，采用大通孔大风量配合低风压，使得有足够的热源加热流经的湿烟气，同时也减小了对烟气的流经阻力。将第二子腔室对应的第二通孔设置为中等孔径，采用中等通孔中等风量配合中等风压以形成风幕，在此加热脱硫脱硝后的烟气。将第三子腔室对应的第三通孔设置为小孔径，采用小通孔配合大风量及大风压，在加热烟气的同时，形成旋流，旋流具有引风作用，可以有效抵消第二子腔室处形成的风幕对烟气造成的流动阻力，从而增强烟气的提升和扩散。

本实用新型实施例中，在烟气除湿设备的朝向烟气排放设备的侧壁处，设置有平行于烟气除湿设备的侧壁的中空挡片，中空挡片可以有效阻止烟气通过通孔进入子腔室内部，保证了烟气除湿设备的正常使用，同时可以有效减小第一子腔室对应的通孔排出的热风对烟气的流动阻力，还能形成弱风屏幕用以加热湿烟气，从而提高烟气的加热除湿效果。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的一种烟气除湿设备的一内部结构示意图；

图2是本实用新型实施例的一种烟气除湿设备的另一内部结构示意图；

图3是本实用新型实施例的一种烟气除湿设备的外壁结构示意图；

图4是本实用新型实施例的中空挡片的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的烟气处理系统的结构的主视图；

图6是本实用新型实施例的烟气处理系统的结构的俯视图。

附图说明：

1、烟气除湿设备；11、外壁；12、内壁；13、第一子腔室；14、第二子腔室；15、第三子腔室；16、通孔；161、第一通孔；162、第二通孔；163、第三通孔；17、中空挡片；171、中空挡片的一侧；2、热风提供设备；3、烟气排放设备；4、热风管道；41热风支管；42、热风总管；5、烟气除尘设备；6、烟气脱硫设备；7、烟囱；8、热风过滤器；a、第一管道；b、第二管道；c、第三管道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

图1是本实用新型实施例的一种烟气除湿设备的一内部结构示意图，图2是本实用新型实施例的一种烟气除湿设备的另一内部结构示意图，图3是本实用新型实施例的一种烟气除湿设备的外壁结构示意图。其中，图1是烟气除湿设备的水平方向的剖视图，图2是烟气除湿设备竖直方向的剖视图。参照图1-图3可知，烟气除湿设备1包括外壁11和内壁12，内壁12在烟气除湿设备1的竖直截面上呈弧形结构，外壁11和内壁12构成的腔室分为三个独立的子腔室，第一子腔室13朝向烟气排放设备3，第二子腔室14位于第一子腔室13和第三子腔室15中间，每个子腔室对应的子内壁上设置有多个通孔，每个子腔室通过对应的热风管道4分别与热风提供设备2连接。

具体地，第一子腔室13对应的第一子内壁上设置有多个第一通孔161，第二子腔室14对应的第二子内壁上设置有多个第二通孔162，第三子腔室15对应的第三子内壁上设置有多个第三通孔163。

本实用新型实施例中，热风提供设备2通过热风管道4输送的热风通过烟气除湿设备1的内壁12上的通孔16排出，对烟气排放设备3输出的烟气进行加热除湿处理，烟气除湿设备1的内壁12的弧形结构的设计，使得烟气除湿设备1可以多方位立体式的对烟气进行处理，从而提高了对烟气的除湿效果。

连接子腔室和热风提供设备2的热风管道4可以有多种结构，例如，热风管道4可以包括三个热风支管41和热风总管42，每个子腔室对应的子外壁上设置有通孔，如图2中所示的每个子腔室对应的子外壁上设置有一个通孔，热风支管41穿过外壁上的通孔与子腔室连接，即每个子腔室连接一热风支管1，三个子腔室对应的三个热风支管41汇集于热风总管42的一端，热风总管42的另一端与热风提供设备2连接，每个热风支管41上可以设置一管阀，管阀用于控制排放至子腔室内的热风的风量和风压；或者热风管道4包括三个热风支管41，每个子腔室对应的外壁上设置有通孔，每个热风支管1通过对应的通孔与子腔室连接，三个热风支管41分别与热风提供装置2连接。

本实施例中，将位于第一子腔室13对应的第一子内壁上的通孔称为第一通孔161，将位于第二子腔室14对应的第二子内壁上的通孔称为第二通孔162，将位于第三子腔室15对应的第三子内壁上的通孔称为第三通孔163。为了减小烟气在除湿过程中所受到的流动阻力，本实施例中优选地，第一通孔161的孔径大于第二通孔162的孔径，第二通孔162的孔径大于第三通孔163的孔径，在上述孔径尺寸下，第一通孔161采用大通孔大风量配合低风压，使得有足够的热源加热流经的湿烟气，同时也减小了对烟气的流经阻力；第二通孔162采用中等通孔中等风量配合中等风压以形成风幕，在此加热脱硫脱硝后的烟气；第三通孔163采用小通孔配合大风量及大风压，在加热烟气的同时，形成旋流，旋流具有引风作用，可以有效抵消第二子腔室14处形成的风幕对烟气造成的流动阻力，从而增强烟气的提升和扩散。

为减小烟气的流动阻力，本实施例对烟气除湿设备的内壁上的通孔的孔方向进行了研究，研究表明，当烟气除湿设备的侧壁为圆形结构时，如果第二通孔162朝向烟气除湿设备的中心线，则第二通孔162排出的热风对烟气的流动阻力最小，在有效加热烟气的同时，对烟气产生的阻力较小，更加有利于烟气的流动。第三通孔163的孔方向可以向烟气的流动方向倾斜，在给烟气加热的同时，有助于烟气的正常流动。第一子内壁上的第一通孔161的孔方向可以向烟气的流动方向侧倾斜，以减小排出的热风对烟气的阻力。

通过上述分析可知，可以通过控制内壁12的弧度大小、不同子腔室对应的子内壁上的通孔16的大小及方向，以及通过管阀控制输入至子腔室内的热风的风量和压力，减小烟气在除湿处理过程中所受到的流动阻力，甚至实现对烟气的零阻力效果，从而有利于烟气的流动和提升。

本实施例优选地，可以在烟气除湿设备1的朝向烟气排放设备3的侧壁处，设置平行于该侧壁的中空挡片5，该中空挡片5的外边缘与烟气除湿设备1的侧壁边缘平行，烟气从中空挡片5的中空部分进入烟气除湿设备1，中空挡片5的设置可以有效防止烟气排放设备3排出的烟气通过第一通孔161进入第一子腔室13，可以防止烟气对通孔16造成腐蚀等影响，保证了烟气除湿设备1的正常使用，同时中空挡片5可以有效减小第一子腔室13对应的第一通孔161排出的热风对烟气的流动阻力，还能形成弱风屏幕用以加热湿烟气，从而提高烟气的加热除湿效果。

当烟气除湿设备1的侧壁为圆形结构时，中空挡片5为圆形结构，中空挡片5的结构如图4所示，如果中空挡片的一侧51的宽度过大，则会影响烟气的流动，本实用新型优选地，中空挡片5在水平方向上的一侧宽度即中空挡片的一侧51的宽度小于或等于外壁11和内壁12构成的腔室的最大高度。

可以依据所要加热的烟气所需的热量以及总热风量，确定每个子腔室对应的通孔16的尺寸及数目，具体还要参考不同的热能系统及其辅助系统和脱硫脱硝后湿烟气的具体参数而定。

烟气除湿设备1所用材质可以是钢制品和陶瓷釉面钢制品，或者是耐高温高压塑料材质，如聚四氟乙烯制品耐温范围在180～250℃，能够适应热风温度和热风压力，以及抵抗脱硫脱硝后烟气的腐蚀。

本实施例还提供了一种烟气处理系统，烟气处理系统的结构如图5和图6所示。图5和图6中，烟气处理系统包括烟气排放设备3、烟气除尘设备6、烟气脱硫设备7、至少一个上述的烟气除湿设备1、热风提供设备2以及烟囱8。

烟气排放设备3可以通过第一管道a与烟气除尘设备6连接，烟气除尘设备6可以通过第二管道b与烟气脱硫设备7连接，烟气脱硫设备7可以通过第三管道c与烟囱8连接。

可以根据实际对烟气除湿设备1的安装位置进行选择，例如，烟气除湿设备1可以安装在第三管道c内部，或者安装在烟囱7内部，烟气除湿设备1的外壁12与第三管道c的内壁或烟囱7的内壁密封，如通过水泥密封，热风提供设备2通过贯穿第三管道c或烟囱7侧壁的热风管道4与烟气除湿设备1连接。

烟气除湿设备1的内壁12的弧度大小可以依据安装烟道的尺寸而设计，内壁12的弧度越小，其发送热风的范围越广，因此内壁12的弧度大小与安装烟道的尺寸成反比。对于大型的烟道，可以依据具体参数，在烟道内安装两个或多个上述烟气除湿设备1，具体安装位置依据实际情况而定。

烟气除湿设备1可以安装在第三管道c内或烟囱7内或其他位置，当热风管道4包括三个热风支管41以及一个热风总管42时，三个热风支管41分别贯穿第三管道c或烟囱7侧壁，各热风支管41的一端连接对应的一子腔室，三个热风支管41的另一端汇集于热风总管42的一端，热风总管42的另一端与热气提供设备2连接。

可以根据实际需要，将烟气脱硫设备7和烟囱7连接的第三管道c相对于水平地面水平放置，或是相对于水平地面倾斜放置，当第三管道c相对于水平地面倾斜放置时，可以根据第三管道c的倾斜角度，对安装在第三管道内c的烟气除湿设备1的内壁12的弧形结构做适当调整，如将弧形结构的最高点往烟囱7一侧偏移，或将弧形结构的最高点向下偏移，以减小流经烟气所受的阻力。

可以在每个热风支管41上安装风量、风压以及温控检测仪表，以便根据实际情况对各子腔室的风量、风压以及温度进行调整。烟气除湿设备1与其他设备连接的管道上设置的阀门可以是手动操作的阀门，也可以针对阀门配置自动控制系统并联入总控中心，从而实现自动化操作。

本实施例中，烟气处理系统还可以包括热风过滤器9，热风过滤器9的进口与热风提供设备2的出口连接，热风过滤器9的出口与烟气除湿设备1的进口连接。

针对不同处理工艺，烟气排放设备3不同，例如，烟气排放设备3可以为锅炉。

对于小型燃烧锅炉，由于小型燃烧炉的空气预热器提取的热空气较少，仅够加入炉腔内空气使用，因此使用热风器加热新鲜空气作为热源，加热后的热空气经热气过滤器过滤后输送至烟气除湿设备1。

对于大型燃烧锅炉，炉膛内安装有二次空气预热器，二次空气预热器提供的热空气较多，除供炉膛使用外，会用剩余的热空气对烟气进行加热处理，通过炉膛侧壁上的管道将二次空气预热器内的热空气输送至气体混合装置，使用鼓风机向气体混合装置内输送温度较低的空气，以降低二次空气预热器输送的气体温度，得到所需温度的热气，在混合装置完成气体混合后，将混合后的热气输送至烟气除湿设备1。

依据本实用新型，热风提供设备通过热风输送管道输送热风，热风通过烟气除湿设备上的通孔排出，对流经烟气除湿设备内部的烟气进行加热除湿处理，烟气除湿设备的内壁的弧形结构的设计，使得烟气除湿设备可以多方位立体式的对烟气进行处理，从而提高了对烟气的除湿效果。

本实用新型实施例中，每个子腔室对应连接一热风支管，每个热风支管上均设置有管阀，可以通过控制管阀实现对子腔室排出的热风的压力的控制，从而实现对烟气的流动阻力的控制。

本实用新型实施例中，将所处烟气温度最低的第一子腔室对应的第一通孔设置为大孔径，采用大通孔大风量配合低风压，使得有足够的热源加热流经的湿烟气，同时也减小了对烟气的流经阻力。将第二子腔室对应的第二通孔设置为中等孔径，采用中等通孔中等风量配合中等风压以形成风幕，在此加热脱硫脱硝后的烟气。将第三子腔室对应的第三通孔设置为小孔径，采用小通孔配合大风量及大风压，在加热烟气的同时，形成旋流，旋流具有引风作用，可以有效抵消第二子腔室处形成的风幕对烟气造成的流动阻力，从而增强烟气的提升和扩散。

本实用新型实施例中，在烟气除湿设备的朝向烟气排放设备的侧壁处，设置有平行于烟气除湿设备的侧壁的中空挡片，中空挡片可以有效阻止烟气通过通孔进入子腔室内部，保证了烟气除湿设备的正常使用，同时可以有效减小第一子腔室对应的通孔排出的热风对烟气的流动阻力，还能形成弱风屏幕用以加热湿烟气，从而提高烟气的加热除湿效果。

以上对本实用新型所提供的一种烟气除湿设备及烟气处理系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。