[发明专利]燃煤热量及CO2炉气和烟气结露液供施温室的方法和装置

说明书

本发明关于一种可将燃煤产生的热量及CO₂炉气和烟气结露液提供给温室植物生长的方法和装置，特别是指一种可将燃煤产生的热量及CO₂炉气和烟气结露液全量供施温室的方法和装置。

用于温室的热风机、锅炉供暖系统仅能对温室进行加温而无提供CO₂干净炉气的性能和装置，在国外有采用将锅炉供暖系统产生的一部分烟气进行净化而获得CO₂气肥的方法和设备，在国内有利用空气压缩机、活性炭吸附以及脱硫剂反应器系统对型煤炉气进行净化获得CO₂气肥的，但它们所处理的炉气只是全部烟气的一部分，热量的利用也只是全部热量的一部分，而烟气巾其他对植物生长有益的成份更是无法利用。工业中使用的燃煤锅炉所用的电除尘脱硫方法和设各不适合温室植物生产使用。

本发明的目的是提供一种可将燃煤产生的全部热量、全部CO₂炉气和烟气结露液供施给温室蔬菜的装置，使煤资源的利用率较以前有大幅度提高，这里烟气增湿无须其他动力，只利用燃煤产生的热量，烟气中的有害气体SO₂、CO等可被电除尘自然冷源成雾结露器除掉后分解为无害物质，而使增湿的烟气生成雾气并结露是利用了冬季温室低温的气体或其他自然冷源做制冷源得到的，这种方法可使本发明的装置在冬季低温季节得到脱硫脱氮的高效率，这里收集的烟气、结露液或微酸液因含有丰富的活性氧素、硫素及其它微量元素可被用来作为植物生长所需的肥料，装置最终排向温室内的气体为较为纯净可做为植物光合作用原料的CO₂气体，又由于该装置可完全置入温室内，因而它可使燃煤产生的热量全部保留在温室内，这样就大大地提高了温室加温速率和100％地将煤燃烧的热提供给温室，因而这种装置可使温室蔬菜生长对燃煤的利用率比单独的加温设备和CO₂气肥设备提高许多。

本发明的目的是这样达到的：燃煤热量及CO₂炉气和烟气结露液可全量供施温室的装置，它包括煤炉、烟气自增湿器(1)、环形烟道(3)、电除尘自然冷源成雾结露器、电控系统，其特征在所述设备装置中的烟气自增湿器为一底部带有一弯曲向上的细管的贮液容器，细管的最高端高于贮液容器的最高液面，细管伸入烟道中，其末端有一小孔，环形烟道为一相对进烟口、出烟口对称且内部贯通的管道，电除尘自然冷源成雾结露器为一内部装有可清灰的管棒软针式放电极(15)的壳体，壳体分为两段，下段壳体中的收尘管(14)下部与绝缘子箱(16)相接，收尘管的上部为一带有冷水套(13)的管状结构，在距收尘管顶部外侧靠下的一定距离处设有绝缘子托板(12)，在收尘管顶部装有上段壳体，其底部为一箱体结构，该结构的上方又有一带有冷水套(10)的管状结构，上、下段壳体的冷水套的内壁下缘均设有环形凹槽，凹槽底部设有外排结露液的小管(8)(4)，上段壳体结构中的绝缘子处也设有结露液外排管(5)，在上、下段壳体结构中央处布置一管棒软针式放电极(15)，该放电极的下端连结于下绝缘子箱中的下绝缘横梁(2)上，放电极上部则穿过上段壳体的箱体结构中的上绝缘横梁(11)上被固联，其中烟气自增湿器的细管既可以探入煤炉炉膛也可以置入煤炉排烟口处，然后弯曲沿排烟口内壁上方折向环形烟道，其中电除尘自然冷源成雾结露器的可清灰的管棒软针式放电极为一直管棒，其上装有一定数量的软钢丝，在棒上套有一清灰环(19)，一根穿过棒上端一小孔并带有一小拉环(17)的软钢丝绳(18)系于清灰环的两端，其中电除尘自然冷源成雾结露器的收尘管下部伸进下绝缘子箱内，其长度约为绝缘子长度，其中电除尘自然冷源成雾结露器的上、下段壳体中的冷水套可相互间通过软管(9)(7)联通并于散热器(6)相接组成一冷热水循环器，一种燃煤热量及CO₂炉气和烟气结露液可全量供施温室的方法，该方法包括烟气自增湿处理，烟气灭焰降温处理，烟尘焦油和CO脱除、烟气成雾结露脱硫脱氮处理，其特征是：a．煤炉生产的高温烟气自增湿处理籍伸入高温烟道或炉膛上的烟气自增湿汽化贮液容器上的弯曲小管受高温炉火烟气的加热作用，弯曲小管内液体迅速汽化并由小管末端小孔喷出与高温烟气混合实现的，b．烟气灭焰降温处理籍环形烟道的扩容作用、散热作用、烟道弯头的阻碍作用将增湿后的烟气温度迅速降低以形成利于电除尘、成雾结露的水汽饱和的高湿度烟气，c．烟尘焦油及CO的脱除籍电除尘自然冷源成雾结露器下段壳体结构中的收尘管与设置其中央的放电极组成的高压直流电晕电场的作用，烟气中的烟尘焦油及一部分雾滴被收于除尘管上，其液状物质顺管流入下绝缘子箱内的收集盘内，而CO受放电的作用分解为无害的C和O或因和装置漏风进入的的O₂相作用生成CO₂，可清灰的管棒软针式放电极、伸入下绝缘子箱内的除尘管管段及收尘管顶部的绝缘子下置可以防止绝缘子结露或焦油污染从而保证电除尘脱CO的效率，d．烟气成雾结露脱硫脱氮处理藉电除尘自然冷源成雾结露器下段壳体中收尘管上部的冷水套与穿过其中央的放电极将通过其间的高湿烟气降温成雾并收于冷壁为露液，其间的一部分硫氧化物和氮氧化物及CO₂与雾水结合形成露水被排出机外，剩余的烟气上升至上段壳体中的箱体结构中又会迅速扩容降温，再次形成雾气而被收于箱体结构的内壁上，最后的高湿烟气又进入箱体结构上方的冷水套内，再次降温且受到放电极与套之间的电晕电场的作用而成雾结露，其中的硫氧化物、氮氧化物、一部分CO₂则又被进一步脱掉，为了提高成雾结露脱硫脱氮的效果，两个冷水套与散热器组成的冷热循环器，其散热器可放置在温室内低温处或寒冷的放风口处，外排收集的烟气结露液和最终排出的纯净CO₂炉气可完全用于温室内植物的生产，其间燃煤产生的热量则被全部保留在温室内。