一种用于环境保护的烟气净化装置

技术领域

本发明属于烟气净化设备技术领域，具体是一种用于环境保护的烟气净化装置。

背景技术

火电燃煤机组完成发电的过程中会排放出烟气，其中含有大量粉尘、氮氧化物和二氧化硫等有害气体和颗粒物质。火电排放如此不加以控制，当大量的二氧化硫、氮氧化物和固体漂浮颗粒排放至大气中，不仅会危害人体健康，更是无法实现环境生态的可持续发展。其危害如下：

(1)造成酸雨：电厂将含量超标的气体污染物排放至空气环境后，SO

(2)损害生命健康：氮氧化物经人体肺泡进入血液后，因为人红细胞中的血红蛋白有两个反应性半胱氨酸位于β-亚单位表面，它们参与一氧化氮的转运、氧化还原等过程，极易引起机体缺氧，时间过长将导致脑组织缺血死亡。更有研究显示，孕期暴露于燃煤电厂排放与低出生体重和极低出生体重、较短的身高、较小的头围直径和早产有关。

(3)产生臭氧：地面臭氧是由氮氧化物和其他化合物在阳光照射下形成的主要空气污染物，且属于二次污染。地面臭氧对于人体呼吸道也是一种强效有毒物质，长期暴露在高臭氧水平下会引起哮喘发作，严重时则会导致急性呼吸道疾病。除了对人体的影响外，地面高臭氧水平也会使作物产量减少。

因此，为了保护环境、维护生态平衡和人类健康，必须对火电燃煤机组的烟气排放进行严格的净化处理。烟气净化装置的研发和应用成为解决这一问题的关键。然而，传统的烟气净化技术存在诸多不足。传统技术在去除氮氧化物和二氧化硫等有害气体方面存在局限性。尽管一些传统的烟气脱硫和脱硝技术已经得到应用，但其处理效果往往受到操作条件、设备状态以及烟气成分波动的影响，导致处理效果不稳定，无法达到理想的净化效果。由于处理效果不佳，大量的氮氧化物和二氧化硫等有害气体仍然会排放至大气中，对环境造成污染，对人类健康构成威胁。所以本发明提出一种用于环境保护的烟气净化装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明提出了一种用于环境保护的烟气净化装置，通过其灵活的入口和出口设计、高效的净化能力、智能化的监控与调节以及安全可靠的操作的特点，为环境保护工作提供了有效的支持，有助于改善空气质量和保护生态环境。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于环境保护的烟气净化装置，包括外壳，外壳内部从下至上依次设有安装部、烟气入口部、净化部和烟气出口部，烟气入口部和烟气出口部结构相同，烟气入口部的外壳包括两个安装环和延展部，安装环内侧壁均固定连接有安装架，安装架上固定连接有动力件，动力件输出轴同轴固定连接有转轴，转轴远离动力件一端与另一个安装架转动连接，转轴外设有外螺纹，安装架上固定连接有第一连接件，转轴上套设有第二连接件，第二连接件与转轴形成滚珠丝杠结构，第一连接件和第二连接件上均铰接有连接杆，连接杆交叉设置，连接杆另一端铰接有护板。

净化部的外壳内侧壁安装有若干净化滤板和喷氨装置，烟气入口部和烟气出口部均安装有烟雾传感器，烟雾传感器信号连接有控制器，控制器与动力件和喷氨装置信号连接。

采用上述方案后实现了以下原理：烟气通过烟气入口部进入装置内部。烟气入口部的特殊结构，使得入口部能够灵活调节大小，以适应不同流量和压力的烟气。当烟气进入时，烟雾传感器会检测烟气的浓度和成分，并将信号传递给控制器。烟气随后进入净化部，在这里，净化滤板和喷氨装置共同工作，对烟气进行过滤和化学反应处理。净化滤板能够有效捕捉烟气中的颗粒物，而喷氨装置则通过喷洒氨水或其他化学物质，与烟气中的有害气体发生反应，进一步减少污染物的排放。经过净化处理的烟气最后通过烟气出口部排出。出口部同样装有烟雾传感器，实时监测排出烟气的质量。

采用上述方案后实现了以下有益效果：

1、烟气入口部和出口部的结构设计使得其能够根据实际需要灵活调节大小。通过动力件驱动转轴的旋转，利用滚珠丝杠结构的原理，可以精确地控制护板的开合程度，从而适应不同流量和压力的烟气处理需求。这种设计不仅提高了装置的适应性和灵活性，还增强了其处理复杂烟气条件的能力。

2、净化部内的净化滤板和喷氨装置协同工作，能够高效地去除烟气中的颗粒物和有害气体。净化滤板能够拦截并吸附烟气中的颗粒物，而喷氨装置则通过喷洒氨水或其他化学物质与烟气中的有害成分进行反应，进一步减少污染物的排放。这种组合净化方式使得装置具备出色的净化效果，有助于保护环境和改善空气质量。

3、烟气入口部和出口部安装的烟雾传感器能够实时监测烟气的浓度和成分，并将信号传递给控制器。控制器根据接收到的信号智能调节动力件和喷氨装置的工作状态，确保净化过程的高效和安全。这种智能化的监控与调节机制提高了装置的运行效率，降低了操作难度，并使得净化效果更加稳定和可靠。

4、装置的设计考虑了安全性和可靠性。例如，通过护板的开合控制可以防止烟气泄漏，同时烟雾传感器的实时监测可以及时发现异常情况并采取相应的处理措施。此外，控制器与动力件和喷氨装置的信号连接也确保了操作的准确性和可靠性，降低了故障发生的可能性。

综上所述，这种用于环境保护的烟气净化装置通过其灵活的入口和出口设计、高效的净化能力、智能化的监控与调节以及安全可靠的操作的特点，为环境保护工作提供了有效的支持，有助于改善空气质量和保护生态环境。

进一步，安装部包括紧固环，紧固环固定连接有若干连杆，连杆远离紧固环一端与烟气入口部的安装环固定连接，紧固环的两端对称设置有橡胶环，且紧固环的两端与橡胶环的外表面固定连接，连杆外侧套设有防漏壳。

有益效果：紧固环通过连接杆与烟气入口部的安装环固定连接，形成了一个稳固的支撑结构。利用紧固环两端对称设置的橡胶环，可以根据排气管的口径大小调节紧固环之间的距离，确保烟气净化装置能够适应不同口径的排气管。防漏壳套设在连接杆外侧，形成了一个额外的防护层，可以有效避免烟气在净化过程中泄露，确保净化效果。

进一步，烟气出口部的护板一端均固定连接有盖板，所有盖板合拢时可以将烟气出口部封闭。

有益效果：当净化装置工作时，所有盖板合拢封闭烟气出口部，可以确保烟气在净化部内充分流动并与净化材料接触，从而提高净化效果。封闭的设计可以减少未经充分净化的烟气直接从出口逸出的情况。通过调整盖板的开合程度，可以灵活调节烟气出口部的大小。这种调节能力使得净化装置能够适应不同流量和压力的烟气处理需求，提高了装置的适应性和灵活性。在某些情况下，如外部风力较大或系统内部压力变化时，烟气可能存在倒灌的风险。通过合拢盖板封闭烟气出口部，可以有效防止烟气倒灌，保护净化装置和周围环境的安全。

进一步，装置还设有报警组件，报警组件包括蜂鸣器和指示灯，蜂鸣器和指示灯均与控制器信号连接。

有益效果：当装置在运行过程中出现故障或异常情况时，控制器能够迅速识别并触发报警组件。蜂鸣器会发出响声，指示灯会亮起或闪烁，从而及时警示操作人员或相关管理人员，确保能够及时发现并处理潜在问题。通过报警组件的提示，操作人员可以在第一时间了解设备的运行状态和故障情况，从而合理安排维护计划。这有助于减少设备的停机时间，提高设备的运行效率和使用寿命。

进一步，净化滤板交错安装在净化部内侧壁上，且净化滤板外表面固定连接有活性炭层。

有益效果：净化滤板交错安装的方式能够增加烟气与滤板的接触面积，使烟气在通过净化部时能够更充分地与滤板进行接触和反应。同时，活性炭层具有强大的吸附能力，能够吸附烟气中的颗粒物和有害气体，从而进一步提高净化效率。交错安装的净化滤板能够更好地引导气流在净化部内均匀分布，减少死角和涡流现象，有助于确保烟气能够全面、均匀地通过每个滤板，提高净化效果的均匀性和稳定性。净化滤板交错安装的方式能够增加净化部的整体结构稳定性，减少因气流冲击或振动导致的滤板松动或变形，有助于延长净化滤板的使用寿命，提高设备的可靠性。

进一步，净化部还安装有温度传感器，温度传感器与控制器信号连接。

有益效果：通过温度传感器，可以实时监测净化部内的温度，确保净化过程在适宜的温度范围内进行。这对于保证净化效果和延长设备寿命具有重要意义。当净化部内温度过高时，温度传感器会及时将信号传递给控制器，控制器可以启动相应的保护措施，如降低设备功率、增加冷却等，从而避免设备过热导致的故障或损坏。温度传感器与控制器的配合使用，使得净化过程更加智能化。控制器可以根据温度传感器的数据自动调整工作状态，降低人工干预的需求，提高设备的自动化水平。

进一步，净化滤板连接处设有集液槽，净化部底部设有液体回收槽，集液槽与液体回收槽连通，液体回收槽中安装有水泵，水泵连通有喷头，喷头嵌设在净化部外壳的内侧壁，水泵与控制器信号连接。

有益效果：通过集液槽收集净化过程中产生的液体，再经液体回收槽、水泵和喷头实现液体的循环利用，不仅提高了资源利用效率，还减少了废水排放，符合环保要求。喷头将回收的液体均匀喷洒在净化部内，液体与烟气中的颗粒物充分接触，有助于颗粒物的沉降和捕捉，从而提高了净化效果。同时，液体中的某些成分还能与烟气中的有害气体发生反应，进一步减少有害物质的排放。集液槽和液体回收槽的设计使得液体能够有序流动，避免了液体泄漏或积聚导致的设备故障。同时，控制器对水泵的实时监控和调节也确保了设备的稳定运行，提高了设备的安全性。

进一步，橡胶环的数量为两个，且橡胶环的高度与紧固环的高度相等。

有益效果：由于橡胶环与紧固环的高度相等，它们可以更加均匀地分布和承受来自紧固环的压力，有助于防止在安装或使用过程中因压力不均而导致的变形或损坏，提高了安装部的稳定性和耐用性。两个橡胶环的设计使得安装部可以适应不同口径的排气管。通过调整橡胶环的位置和紧固环的松紧度，可以方便地实现安装部在不同排气管上的稳固安装，提高了安装的灵活性和便利性。橡胶材料本身具有一定的弹性和减震性能。两个橡胶环的设置可以进一步减少因气流或机械振动引起的振动，提高烟气净化装置的工作稳定性和舒适性。

进一步，外壳的外表面和内表面均涂覆有防腐涂层。

有益效果：防腐涂层的主要功能就是防止外壳受到外界腐蚀因素的侵蚀，如化学腐蚀、电化学腐蚀和生物腐蚀等。外壳的内外表面都进行涂覆，可以全方位地保护外壳，使其免受腐蚀损害，从而提高外壳的使用寿命。

进一步，延展部由橡胶材料制成。

有益效果：橡胶材料具有出色的弹性和延展性，使得延展部能够根据需要轻松地进行扩展和收缩。在烟气入口部扩大时，延展部能够向外拓展，增加入口部的面积，使更多的烟气能够进入净化部。而在需要减少出口部面积时，延展部又能够向内收缩，实现出口部的封闭。这种灵活的变形能力使得整个净化装置能够适应不同的工作需求。橡胶材料具有良好的密封性能，能够有效防止气体或液体的泄漏。橡胶材料通常具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，能够抵抗烟气中可能存在的颗粒物和腐蚀性气体的侵蚀。这使得延展部能够在恶劣的工作环境中保持稳定的性能，延长其使用寿命。

附图说明

图1为本发明用于环境保护的烟气净化装置实施例的轴测图。

图2为本发明用于环境保护的烟气净化装置实施例中烟气入口部的内部轴测图。

图3为本发明用于环境保护的烟气净化装置实施例中净化部的剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：外壳1、安装环101、延展部102、安装架2、第一连接件201、电机3、转轴4、外螺纹401、第二连接件402、连接杆5、护板6、盖板601、净化滤板7、集液槽701、喷氨装置8、连杆9、紧固环901、橡胶环902、液体回收槽10。

实施例1，基本如附图1至图3所示：一种用于环境保护的烟气净化装置，包括外壳1，外壳1的外表面和内表面均涂覆有防腐涂层。外壳1内部从下至上依次设有安装部、烟气入口部、净化部和烟气出口部，烟气入口部和烟气出口部结构相同，烟气入口部的外壳1包括两个安装环101和延展部102，延展部102由橡胶材料制成。安装环101内侧壁均固定连接有安装架2，安装架2上固定连接有动力件，动力件输出轴同轴固定连接有转轴4，转轴4远离动力件一端与另一个安装架2转动连接，转轴4外设有外螺纹401，安装架2上固定连接有第一连接件201，转轴4上套设有第二连接件402，第二连接件402与转轴4形成滚珠丝杠结构，第一连接件201和第二连接件402上均铰接有连接杆5，连接杆5交叉设置，连接杆5另一端铰接有护板6。本实施例中动力件为电机3。

烟气出口部的护板6一端均固定连接有盖板601，所有盖板601合拢时可以将烟气出口部封闭。

净化部的外壳1内侧壁安装有若干净化滤板7和喷氨装置8，烟气入口部和烟气出口部均安装有烟雾传感器，烟雾传感器信号连接有控制器，控制器与动力件和喷氨装置8信号连接。净化滤板7交错安装在净化部内侧壁上，且净化滤板7外表面固定连接有活性炭层。净化滤板7连接处设有集液槽701，净化部底部设有液体回收槽10，集液槽701与液体回收槽10连通，液体回收槽10中安装有水泵，水泵连通有喷头，喷头嵌设在净化部外壳1的内侧壁，水泵与控制器信号连接。净化部还安装有温度传感器，温度传感器与控制器信号连接。

安装部包括紧固环901，紧固环901固定连接有若干连杆9，连杆9远离紧固环901一端与烟气入口部的安装环101固定连接，紧固环901的两端对称设置有橡胶环902，且紧固环901的两端与橡胶环902的外表面固定连接，连杆9外侧套设有防漏壳。橡胶环902的数量为两个，且橡胶环902的高度与紧固环901的高度相等。

装置还设有报警组件，报警组件包括蜂鸣器和指示灯，蜂鸣器和指示灯均与控制器信号连接。

具体实施过程如下：首先，在使用喷氨装置8进行烟气净化之前，需要通过安装部将烟气净化装置稳固地安装在需要净化的排气管上。利用紧固环901两端对称设置的橡胶环902，可以根据排气管的口径大小调节紧固环901之间的距离，确保烟气净化装置能够适应不同口径的排气管。同时，防漏壳的设置可以有效避免烟气在净化过程中泄露，确保净化效果。

安装完成后，通过控制器启动烟气入口部的电机3。电机3的输出轴带动转轴4转动，当转轴4转动时，利用滚珠丝杠原理，第二连接件402会向第一连接件201移动。由于第一连接件201和第二连接件402之间的连接杆5交叉设置形成剪刀机构，这种机构能够将第二连接件402的轴向线性运动转换成连接杆5的径向线性运动。连接杆5的运动会推动护板6向外推出，护板6推出的同时将延展部102向外拓展，使得烟气入口部的开口扩大。这样，烟气就能够以更大的流量通过烟气入口部进入净化部，提高了净化效率。

当烟气通过烟气入口部进入净化部后，烟雾传感器会立即开始工作，实时监测烟气中氮氧化物的浓度，并将检测到的信号传递给控制器。控制器根据接收到的信号判断氮氧化物浓度是否超标。如果超标，控制器会发出指令开启喷氨装置8，使其进入工作状态。喷氨装置8会喷出适量的氨水，与烟气中的氮氧化物发生化学反应，达到脱硝的目的。同时，净化部内的温度传感器也会实时监测净化部内部的温度，并将温度信号传递给控制器。控制器根据温度信号可以判断当前温度是否适宜进行脱硝反应。如果温度过高或过低，控制器会相应调节喷氨装置8的工作状态，确保在最佳的温度条件下进行脱硝反应。

烟气在通过净化滤板7时，其中的颗粒物和有害气体会被有效去除。净化后的烟气从烟气出口部排出。排出的同时，烟气出口部的烟雾传感器也会实时监测烟气的浓度，确保净化后的烟气符合排放标准。

如果烟气出口部的烟雾传感器监测到净化后的烟气中氮氧化物的浓度仍然超标，控制器会再次启动烟气出口部的电机3。电机3的输出轴带动转轴4转动，利用滚珠丝杠原理，第二连接件402会向远离第一连接件201的方向移动。这使得连接杆5将护板6向内收缩，护板6收缩的同时将延展部102向内收缩，从而使烟气出口部的开口变小。同时，护板6上的盖板601也会向内合拢，当所有盖板601合拢时，烟气出口部会被完全封闭。这样可以增加烟气在净化部的停留时间，使得烟气可以在净化部得到充分净化。

在净化过程中，净化滤板7连接处的集液槽701会收集净化时产生的液体(比如水)。这些液体会通过集液槽701流入液体回收槽10中。液体回收槽10中的水泵会将液体抽回通过喷头喷向净化部内，当液体喷向净化部时，它能够有效润湿并包裹烟气中的颗粒物，使其质量增加，从而更容易被净化滤板7捕捉和去除。实现液体的循环利用，既节约了资源又减少了环境污染。

综上所述，这种用于环境保护的烟气净化装置通过其灵活的入口和出口设计、高效的净化能力、智能化的监控与调节以及安全可靠的操作的特点，为环境保护工作提供了有效的支持，有助于改善空气质量和保护生态环境。

此外，整个净化过程中都设有安全监测机制。如果在净化过程中，烟雾传感器检测到烟气浓度超过设定阈值，或者温度传感器检测到温度过高，控制器会立即触发报警组件。此时，蜂鸣器会发出响亮的响声，指示灯会亮起明显的红色，提醒操作人员及时进行处理，确保整个净化过程的安全稳定进行。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。