[发明专利]为温室大棚提供二氧化碳和热量的方法和系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及电厂烟气回收利用领域，尤其涉及一种向温室大棚供热和供应二氧化碳的方法和系统。

【背景技术】

我国大陆性气候特征明显，冬季寒冷，降水稀少，而且冬季比世界上同纬度地区温度偏低5-20度，在长江中下游地区冬季为3～4个月，在华北地区为4～5个月，到了东北和西北，冬季可达半年以上。

为了保证冬季蔬菜的供应，温室大棚在中国非常普遍。这些温室大棚很多以煤作为燃料，燃烧形式粗放、热能效率不高，不但污染环境，造成能量的浪费，还经常发生煤气中毒等不幸事件。另外一些温室采用燃油锅炉提供热量。由于油价不断上涨，这种温室大棚通常只能种植价格较高的花卉，如兰花等。

二氧化碳是植物进行光合作用的原料。很多实验证明，如果光照和水肥适宜，随着空气中二氧化碳浓度在一定范围内增加，光合作用速率可大幅度增加，植物表现为叶面积增大，叶色浓绿，生长健壮，病虫害少，果实产量增加。经试验证明：南瓜施用800ppm的二氧化碳后，增产23％，含糖量提高14％。

然而，温室大棚一般比较密闭，在光合作用旺盛的晴天中午，二氧化碳的供应量往往不足，从而限制了植物生长。因此，增加二氧化碳供应是蔬菜大棚增产的一项重要措施。

目前，施用二氧化碳气肥的方法主要有以下几种：燃烧法，即通过燃烧产生二氧化碳；化学法，即通过硫酸和碳酸氢铵反应产生二氧化碳；发酵法，即施用有机质后利用微生物的活动产生二氧化碳气体。每种方法又有若干变形。

上述这些施用二氧化碳肥料的方法具有应用灵活的特点，适应现在中国大部分农村的小农经济方式。但是，随着土地整理和农村城镇化的进程，规模化的大棚将进入高速增长期，现有的二氧化碳气体肥料施用技术不能适应其规模大，智能控制的要求。

与此同时，生物质电厂基本都分布在农业区，距离蔬菜生产基地不远。生物质电厂的烟气排放带走了大量的热量(气体温度达140℃)，而这些热量完全可以用于温室大棚采暖。不仅如此，生物质电厂烟气中含二氧化碳10～20％(体积分数)，氧气5～6％，水蒸气10～20％，氮气为60～75％。这些烟气中的二氧化碳可以作为气肥在温室大棚中进行利用。因此，生物质电厂的烟气和烟气中热量的利用符合温室大棚发展的需要。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供一种利用生物质电厂烟气为温室大棚提供二氧化碳和热量的方法。

一种为温室大棚提供二氧化碳和热量的方法，包括以下步骤：通过管道将电厂烟气输送至烟气处理区；将所传输的烟气经过水洗去除杂质并和水发生热交换；通过气体增压泵对水洗过的气体进行增压；将增压后的气体经管道输送至温室大棚，通过温室大棚内的管道上的喷头向温室大棚内提供含有二氧化碳的气体；以及将洗过烟气的水通过管道通入温室大棚内提供热量。

优选地，所述方法还包括以下步骤：由智能监控单元根据设置在温室大棚内的二氧化碳浓度温度感应器所检测到的二氧化碳的浓度和温度来控制气体喷头和输水管道上的阀门。

优选地，在所述将所传输的烟气经过水洗进行去除杂质并和水发生热交换的步骤中，所述烟气使用喷淋法或水槽进行水洗。

有鉴于此，本发明还提供一种利用生物质电厂烟气为温室大棚提供二氧化碳和热量的系统。

一种为温室大棚提供二氧化碳和热量的系统，包括对气体进行水洗除杂和换热处理的气体处理单元、暖气片组及气体喷头，所述暖气片组和所述气体喷头设置在温室大棚内，所述气体处理单元与生物质电厂的烟道相连通，所述气体喷头接收经过所述气体处理单元处理后的气体，所述暖气片组接收所述气体处理单元洗过烟气的水。

优选地，所述系统还包括设置在温室大棚内的二氧化碳浓度和温度感应器，所述二氧化碳浓度和温度感应器检测温室大棚内的二氧化碳浓度和温度。

优选地，所述系统还包括与所述二氧化碳浓度和温度感应器相连接的智能监控单元，所述智能监控单元根据所述二氧化碳浓度和温度感应器的检测结果控制所述气体喷头。

优选地，所述系统还包括与所述智能监控单元相连的第一阀门仪表、第二阀门仪表及第三阀门仪表，第一阀门仪表设置在生物质电厂的烟道与所述气体处理单元之间，所述第二阀门仪表设置在所述气体处理单元与所述暖气片组之间，所述第三阀门仪表设置在所述气体处理单元与所述气体喷头之间，所述智能监控单元根据所述二氧化碳浓度和温度感应器的检测结果控制所述第一阀门仪表、第二阀门仪表及第三阀门仪表。

优选地，所述暖气片组在温室大棚内均匀设置。

优选地，所述通过暖气片组出来的水通过管道循环至所述气体处理单元。