一種基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥的製造方法
2023-10-10 11:55:24 1
一種基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥機，由鏈條式生物質燃料採暖爐和二氧化碳施肥機組成，具體運行時，鏈條式生物質燃料採暖爐A通過燃燒生物質顆粒產生熱能和廢氣（主要成分為二氧化碳），熱能通過鏈條式生物質燃料採暖爐排入室內加熱室內空氣，而廢氣進入二氧化碳施肥機B，通過二氧化碳施肥機B的吸收作用，廢氣中的二氧化硫和氮氧化合物得到過濾，最後得到無害的二氧化碳由二氧化碳施肥機B進入溫室內，對溫室作物進行二氧化碳施肥。該二氧化碳施肥採暖器除了給植物生長提供加溫的基本作用外，同時也能夠實現對溫室內作物的二氧化碳施肥的功能，進而大大增加溫室作物的產量和經濟效益。
【專利說明】一種基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種溫室園藝用生物質燃料採暖器，特別涉及一種基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥機。實現以燃燒生物質顆粒燃料的方式對溫室內的空氣進行加熱的同時，補充溫室內的二氧化碳，進而實現對溫室作物進行二氧化碳施肥。
【背景技術】
[0002]溫室園藝，又稱設施栽培，歐美稱為溫室栽培，是指在露地不適於園藝作物生長的季節(寒冷或炎熱)或地區，利用特定的設施(保溫、增溫、降溫、防雨、防蟲)，人為創造適於作物生長的環境，以生產優質、高產、穩產的蔬菜、花卉、水果等園藝產品的一種環控技術。
[0003]生物質能源是利用植物的光合作用，將太陽能轉換成化學能，固定並儲存在植物體內的能源。生物質在應用過程中釋放的CO2量與其生長過程中吸收的CO2量相平衡，實現了 CO2的零排放，而且生物質的含氮量和含硫量都很低，NOx的排放量僅為燃煤排放量的1/5，SO2僅為燃煤的1/10，對生物質的利用能有效的改善環境汙染問題。 [0004]現有的溫室內部的二氧化碳施肥多採用燃燒天然氣的方式，或者直接使用壓縮的二氧化碳進行施肥，儘管還有化學反應等方法也能夠提供二氧化碳，但是由於我國的溫室面積大，基礎條件複雜，操作人員的水平參差不齊，因此現有燃燒天然氣或者直接使用壓縮的二氧化碳進行施肥的方式僅作為部分大型連棟溫室中的施肥手段。化學方法由於操作複雜也多停留在理論研究和局部使用的層面，實踐中並未廣泛的推廣使用。因此，在我國廣大的溫室生產實踐中，亟待開發一種既能夠提供採暖也可以簡單地進行二氧化碳施肥的設備。
[0005]目前，我國的生物質能源已經具有了一定的發展，而且相應的生物質燃燒設備也初具規模。普通的生物質燃燒採暖爐可以直接實現對溫室內部採暖功能，但是由於生物質燃燒爐的煙氣中仍然含有少量的SO2和HCL，因此會對溫室內部作物造成一定的影響。在生產實踐中，開發一種既能採暖又能實現清潔的二氧化碳施肥機已經成為了迫切需要解決的問題。
【發明內容】
[0006]本發明目的在於，提供一種基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥機，除了給植物生長提供加溫的基本作用外，同時也能夠實現對溫室內作物的二氧化碳施肥的功能，進而大大增加溫室的作物產量和經濟效益。在實現上述功能的同時，也可以實現調節溫室內空氣溼度，以降低溫室內作物的病害發生率的功能，從而實現多功能集成的應用效果。
[0007]為了實現上述任務，本發明採取如下的技術解決方案:
[0008]一種基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥機，其特徵在於，由鏈條式生物質燃料採暖爐和二氧化碳施肥機組成，其中:
[0009]所述的鏈條式生物質燃料採暖爐包括爐體，在爐體上方有熱風出風口，爐體下方有進風口，爐體中部設有防火觀察窗；在爐體內的上方布置有生物質顆粒料鬥，生物質顆粒料鬥底部有鏈條式送料器，在爐體內一側布置有燃燒鬥，在燃燒鬥上方設有集熱排管和熱回收管道，熱回收管道通過熱回收排氣風機與廢氣管相連通，集熱排管收集生物質顆粒燃燒時的火焰熱量；燃燒鬥下方有灰鬥，進風口通過爐體內的環流靜音風機與新風管道連通，新風管道給燃燒鬥中的生物質顆粒提供新風，生物質顆粒燃燒後的廢氣在熱回收排氣風機的驅動下進入廢氣管排出採暖爐外至二氧化碳施肥機中；
[0010]所述的二氧化碳施肥機的結構包括二氧化碳施肥罐，二氧化碳施肥罐內裝有生物廢氣淨化溶液，二氧化碳施肥罐上有控制閥和廢氣排管，二氧化碳施肥罐底部的廢氣管上設有微孔曝氣頭。
[0011]具體運行時，鏈條式生物質燃料採暖爐A通過燃燒生物質顆粒產生熱能和廢氣(主要成分為二氧化碳)，熱能通過採暖爐自身排入室內加熱室內空氣，而廢氣進入二氧化碳施肥機B，通過B的吸收作用，廢氣中的二氧化硫和氮氧化合物得到過濾，最後無害的二氧化碳由二氧化碳施肥機B進入溫室內，對溫室作物進行二氧化碳施肥。
[0012]本發明的基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥機，在使用時，開啟鏈條式生物質燃料採暖爐，鏈條式生物質燃料採暖爐就會開始燃燒生物質燃料，進而產生熱風和廢氣。熱風通過採暖爐自身的熱風出風口排入室內，加熱室內空氣，可以將封閉的室內空氣溫度升高10°c~20°C，燃燒生物質燃料所產生的廢氣由二氧化碳施肥機B進行淨化，淨化後的廢氣進入溫室內或者儲存起來，實現對溫室內作物的二氧化碳施肥功能。整機運行時可同時實現上述功能。該生物質燃料二氧化碳施肥採暖爐同時可以提高室內空氣的二氧化碳濃度，實現二氧化碳施肥。 [0013]本發明的基於生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥機，由於採用了生物質顆粒燃燒技術，因此，可以在採暖的同時達到生態排放的效果，而且也為設施展覽空間提供了觀景設施，是一個集生態空氣調節、二氧化碳施肥設備為一體的園藝設施。也可以實現調節溫室內空氣溼度和降低溫室內病害發生率的功能。結構合理，與現有溫室加溫設備相比不增加成本，而可以大大提高作為生產的生態效益和增加作物的產量。其優點在於:
[0014]其一，採用了生物質顆粒燃燒技術，生物質燃料本身具有二氧化碳的生態零排放，而且還創新性地對其廢氣進行了回收利用，並將其用作溫室作物的二氧化碳施肥源。進而在實現溫室增溫效果的同時，可以實現最大限度地的生態和增產增收。
[0015]其二，開創性地使用了鏈條直接進行顆粒料的輸送，完全克服了傳統的螺杆送料器所產生的卡料和故障頻發的缺點。
[0016]其三，針對生物質燃料煙氣成分特點和作物的需求，對生物質廢氣進行了有效的淨化，進而實現了變廢氣為肥料的功能。
[0017]其四，有機地將溫室增溫和作物二氧化碳施肥結合起來，實現了單一設施的功能多元化。
[0018]其五，造價低，運行的費用低，效率高，在實踐生長中容易推廣和保持長時間穩定運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥機示意圖；
[0020]圖2是鏈條式生物質燃料採暖爐結構示意圖；[0021]圖3是二氧化碳施肥機結構示意圖；
[0022]圖中的標號分別為:A、鏈條式生物質燃料採暖爐，B、二氧化碳施肥機；1、熱風出風口，2、熱回收管道，3、集熱排管，4、防火觀察窗，5、燃燒鬥，6、灰鬥，7、環流靜音風機，8、進風口，9、生物質顆粒料鬥，10、鏈條式送料器，11、新風管道，12、熱回收排氣風機，13、廢氣管，14、微孔曝氣頭，15、氣泡，16、生物廢氣淨化溶液，17、二氧化碳施肥罐，18、控制閥，19、
廢氣排管。
[0023]下面結合附圖和發明人給出的實施例對本發明作進一步的詳細說明。
【具體實施方式】
[0024]參照附圖1-3，本實施例給出一種基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥機的具體結構，由鏈條式生物質燃料採暖爐A和二氧化碳施肥機組成，具體運行時，鏈條式生物質燃料採暖爐A通過燃燒生物質顆粒產生熱能和廢氣(主要成分為二氧化碳)，熱能通過鏈條式生物質燃料採暖爐自身的熱風出風口排入室內，加熱室內空氣，而燃燒生物質燃料所產生的廢氣進入二氧化碳施肥機B，通過二氧化碳施肥機B的吸收作用，廢氣中的二氧化硫和氮氧化合物得到過濾，最後得到無害的二氧化碳由二氧化碳施肥機B進入溫室，對溫室作物進行二氧化碳施肥。同時也可以實現調節溫室內空氣溼度和降低溫室內病害發生率的功能。
[0025]本實施例中，鏈條式生物質燃料採暖爐A具體結構包括爐體，在爐體上方有熱風出風口 1，爐體下方有進風口 8，爐體中部設有防火觀察窗4 ; [0026]爐體內的上方布置有生物質顆粒料鬥9，生物質顆粒料鬥9底部有鏈條式送料器10，在爐體內一側布置有燃燒鬥5，在燃燒鬥5上方設有集熱排管3和熱回收管道2，熱回收管道2通過熱回收排氣風機12與廢氣管13相連通，集熱排管3收集生物質顆粒燃燒時的火焰熱量；燃燒鬥5下方有灰鬥6，進風口 8通過爐體內的環流靜音風機7與新風管道11連通，新風管道11給燃燒鬥5中的生物質顆粒提供新風，生物質顆粒燃燒後的廢氣在熱回收排氣風機12的驅動下進入廢氣管13排出採暖爐外至二氧化碳施肥機B中。
[0027]其工作過程是:
[0028]生物質顆粒燃料被存放在生物質顆粒料鬥9中，生物質顆粒燃料通過鏈條式送料器10送入燃燒鬥5，燃燒鬥5中生物質顆粒燃料燃燒所用的新風由新風管道11送入，燃燒後的火焰熱量直接由集熱排管3收集，該部分熱量與熱回收管道2收集的熱量混合後，在環流靜音風機7的驅動下，將新風從進風口 8吸入，然後通過熱風出風口 I吹入室內，從而加熱室內空氣。生物質顆粒燃料燃燒後的灰燼通過灰鬥6收集；燃燒鬥5中生物質顆粒燃料燃燒後的廢氣在熱回收排氣風機12的驅動下進入廢氣管13排出採暖爐外的二氧化碳施肥機B中。
[0029]鏈條式生物質燃料採暖爐A的整個燃燒過程可以通過透明的防火觀察窗4進行觀察。
[0030]二氧化碳施肥機B的具體結構包括二氧化碳施肥罐17，二氧化碳施肥罐17上有控制閥18和廢氣排管19，二氧化碳施肥罐17內裝有生物廢氣淨化溶液16，二氧化碳施肥罐17底部的廢氣管13上設有微孔曝氣頭14。
[0031]為實現充分淨化廢氣，並調節二氧化碳的濃度，生物廢氣淨化溶液16存儲在專用的二氧化碳施肥罐17中。
[0032]廢氣進入二氧化碳施肥機B後，開始廢氣的脫硫過程，廢氣經廢氣管13進入微孔曝氣頭14，在微孔曝氣頭14的作用下，廢氣變成氣泡15，進而可以達到和生物廢氣淨化溶液16的充分接觸，進而達到將廢氣中的二氧化硫和氮氧化合物溶解到生物廢氣淨化溶液16中。最後經過生物廢氣淨化溶液16淨化的廢氣經控制閥18和廢氣排管19進入溫室內，對作物進行二氧化碳施肥，或者經由廢氣排管19進入二氧化碳存儲系統。
[0033]對於植物生長來說，生物質燃料燃燒的廢氣有害成分主要有SO2 (排放濃度達100mg/m3~300mg/m3)和HCL (排放濃度達100mg/m3~1000mg/m3)。因此，在二氧化碳施肥機B中，生物廢氣淨化溶液16的配方由水(H20)、氫氧化鈣(Ca (OH)2)和碳酸鈣(CaCO3)按質量比100:0.166:10配製。
[0034]採用上述實施例製成的基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥機，在使用時，開啟鏈條式生物質燃料採暖爐A，鏈條式生物質燃料採暖爐A就會開始燃燒生物質燃料顆粒,進而產生熱風和廢氣。熱風通過鏈條式生物質燃料採暖爐A排入室內加熱室內空氣，廢氣由二氧化碳施肥機B進行淨化，淨化後的廢氣進入溫室內，對溫室內作物的二氧化碳施肥或者儲存起來。·
【權利要求】
1.一種基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥機，其特徵在於，由鏈條式生物質燃料採暖爐和二氧化碳施肥機組成，其中: 所述的鏈條式生物質燃料採暖爐包括爐體，在爐體上方有熱風出風口(1)，爐體下方有進風口(8)，爐體中部設有防火觀察窗(4);在爐體內的上方布置有生物質顆粒料鬥(9)，生物質顆粒料鬥(9 )底部有鏈條式送料器(10 )，在爐體內一側布置有燃燒鬥(5 )，在燃燒鬥(5)上方設有集熱排管(3)和熱回收管道(2)，熱回收管道(2)通過熱回收排氣風機(12)與廢氣管(13)相連通，集熱排管(3)收集生物質顆粒燃燒時的火焰熱量；燃燒鬥(5)下方有灰鬥(6 )，進風口( 8 )通過爐體內的環流靜音風機(7 )與新風管道(11)連通，新風管道(11)給燃燒鬥(5)中的生物質顆粒提供新風，生物質顆粒燃燒後的廢氣在熱回收排氣風機(12)的驅動下進入廢氣管(13)排出採暖爐外至二氧化碳施肥機中； 所述的二氧化碳施肥機的結構包括二氧化碳施肥罐(17)，二氧化碳施肥罐(17)內裝有生物廢氣淨化溶液(16)，二氧化碳施肥罐(17)上有控制閥(18)和廢氣排管(19)，二氧化碳施肥罐(17)底部的廢氣管(13)上設有微孔曝氣頭(14)。
2.如權利要求1所述的基於鏈條式生物質燃料採暖爐的二氧化碳施肥機，其特徵在於，所述的廢氣淨 化溶液(16)由水、氫氧化鈣和碳酸鈣按質量比100:0.166:10配製。
【文檔編號】A01G9/18GK103650992SQ201310699406
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】張勇, 吳文雄, 馮震宇 申請人:西北農林科技大學