CN103782847A - 一种农业大棚供暖装置 - Google Patents

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王敬民
王攀
许晓军
杨志华
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Abstract

本发明涉及一种农业设施，具体是一种蔬菜大棚供暖装置，包括燃烧箱、与燃烧箱连接的排烟管道，排烟管道设置在大棚内，排烟管道上设有散热片，其特征是，所述燃烧箱中设置标准化燃料块，所述标准化燃料块为等静压成型，所述标准化燃料块从上至下依次包括过滤层和燃料层，所述过滤层为黄沙，黄沙中二氧化硅重量含量大于85%，所述燃料层由生物质粉与黄沙组成，其中生物质粉的重量含量大于95%，黄沙含量小于5%。本发明采暖清洁、温度易于控制，烟气排放符合环保标准。

Description

一种农业大棚供暖装置
技术领域
本发明涉及一种农业设施，具体是一种农业大棚供暖装置。
背景技术
随着我国国民经济的发展，人民的生活水平日益提高，冬季大棚蔬菜的市场日渐扩大，尤其是北方地区在寒冷的冬季用塑料大棚栽培蔬菜，更体现出经济价值。冬季大棚蔬菜最重要的一个管理因素就是温度控制，温度太低会发生蔬菜冻死或者停止生长，因此，大棚中要将温度始终控制在适合蔬菜生长的范围。
目前，塑料大棚在冬季一般采用火墙、地龙烟道等装置进行采暖，缺点是占地面积大、供热速度慢，热效率低。使用暖气片作为采暖装置，虽然解决了占地面积大的问题，但装置成本高，不易普及推广。
我国传统上有许多阴燃的应用，例如农村常见的手炉和烧炕时的闷烧等。目前北方地区农民自发应用阴燃供暖的实例很多，但用于农业大棚供暖，其缺点是：1）温度不能进行精确控制；2）烟气排放不能达到环保要求；3）燃烧池占地面积大。
发明内容
本发明提供一种蔬菜大棚供暖装置，其采暖清洁、温度易于控制，烟气排放符合环保标准。
本发明具体采用的技术方案为：
一种蔬菜大棚供暖装置，包括燃烧箱、与燃烧箱连接的排烟管道，排烟管道设置在大棚内，排烟管道上设有散热片，其特征是，所述燃烧箱中设置标准化燃料块，所述标准化燃料块为等静压成型，所述标准化燃料块从上至下依次包括过滤层和燃料层，所述过滤层为黄沙，黄沙中二氧化硅重量含量大于85%，所述燃料层由生物质粉与黄沙组成，其中生物质粉的重量含量大于95%，黄沙含量小于5%。
其中，燃料层厚度为过滤层的10-12倍，过滤层的厚度至少为3厘米，燃料层的热值>13MJ/kg。
本发明的标准化燃料块在燃烧箱阴燃燃烧，申请人偶然发现，阴燃不完全燃烧物继续燃烧时，二氧化硅有催化作用，因此，本发明的过滤层的作用是：1）对阴燃产生的固体颗粒进行第一级过滤；2）阴燃不完全燃烧物在过滤层继续燃烧。申请人研究表明，为保证阴燃不完全燃烧物完全烧失，过滤层的厚度至少为3厘米。
其中，黄沙的中位粒径为1-3mm。本发明选择黄沙粒径是为了保证成型后的标准化燃料块通气顺畅，能够保证阴燃顺利进行，黄沙粒径过大，成型困难。
其中，生物质粉为植物性生物质粉或者
生物质粉为植物性生物质粉和牛粪的混合物，生物质粉为秸秆粉、稻壳、锯末、瓜子壳、花生壳等。
另外，本发明的标准化燃料块使用时需要加水控制阴燃速度，一般的需要加标准化燃料块重量20-40%的水。
进一步，在排烟管道上串联有烟气过滤装置，所述烟气过滤装置为现有技术的装置，其同时兼具旋风分离和吸附过滤功能。
为实现本发明供暖装置的精确控制，本发明的排烟管道里设置一个或多个温度传感器，燃烧箱上设有一个或多个可控进气口，还包括温度控制器与温度传感器、可控进气口连接。这样本发明就能通过调节进气量来实现温度控制。
本发明的主要性能指标
（1）供暖效率>85%：燃烧气体直接供暖，是一种高效供暖方式，烟气中水蒸气的汽化潜热也可用于室内温升、供暖效率大大高于锅炉燃烧方式供暖。
（2）烟气排放：符合北京市《锅炉大气污染排放标准》（DB11/139-2007），且由于采用生物质燃料，二氧化硫排放量大大小于燃煤锅炉。
烟尘排放<10mg/m3   标准是：10mg/m3
二氧化硫<1mg/m3    标准是：20mg/m3
氮氧化物<65mg/m3   标准是：150mg/m3
烟气黑度<格林曼I级。
（3）基于传感器的燃烧速度控制：温度由燃烧速度控制，通过调节燃烧速度调节温度。可根据供暖需求（供暖设施温度规律模型）对温度进行调节，供暖实际温度和设定值的差别小于1℃。
与现有技术相比，本发明的优点是：
（1）生态友好性：燃料可就地取材，燃烧产物简单处理后，黄沙可循环使用，分离出的灰分可做肥料应用，是真正的节能、环保、绿色、可循环、可持续农业技术。
（2）经济适用性：阴燃过程燃烧缓慢，燃烧烟气直接供暖，设备结构简单、运行可靠、经济方便。
（3）燃料标准化。
具体实施方式
一种蔬菜大棚阴燃供暖装置，包括燃烧箱、与燃烧箱连接的排烟管道，排烟管道设置在大棚内，排烟管道上设有散热片，所述燃烧箱中设置标准化燃料块，所述标准化燃料块为等静压成型，所述标准化燃料块从上至下依次包括过滤层和燃料层，所述过滤层为黄沙，黄沙中二氧化硅重量含量大于85%，所述燃料层由生物质粉与黄沙组成，其中生物质粉的重量含量大于95%，黄沙含量小于5%。
其中，燃料层厚度为过滤层的10-12倍，过滤层的厚度至少为3厘米，燃料层的热值>13MJ/kg。
其中，黄沙的中位粒径为1-3mm。
在排烟管道上串联有烟气过滤装置，所述烟气过滤装置为现有技术的装置，其同时兼具旋风分离和吸附过滤功能。
在排烟管道里设置一个或多个温度传感器，燃烧箱上设有一个或多个可控进气口，还包括温度控制器与温度传感器、可控进气口连接。

Claims (5)

1.一种蔬菜大棚供暖装置，包括燃烧箱、与燃烧箱连接的排烟管道，排烟管道设置在大棚内，排烟管道上设有散热片，其特征是，所述燃烧箱中设置标准化燃料块，所述标准化燃料块为等静压成型，所述标准化燃料块从上至下依次包括过滤层和燃料层，所述过滤层为黄沙，黄沙中二氧化硅重量含量大于85%，所述燃料层由生物质粉与黄沙组成，其中生物质粉的重量含量大于95%，黄沙含量小于5%。
2.根据权利要求1所述的蔬菜大棚供暖装置，其特征是，燃料层厚度为过滤层的10-12倍，过滤层的厚度至少为3厘米，燃料层的热值>13MJ/kg。
3.根据权利要求1所述的蔬菜大棚供暖装置，其特征是，黄沙的中位粒径为1-3mm。
4.根据权利要求1所述的蔬菜大棚供暖装置，其特征是，在排烟管道上串联有烟气过滤装置。
5.根据权利要求1所述的蔬菜大棚供暖装置，其特征是，在排烟管道里设置一个或多个温度传感器，燃烧箱上设有一个或多个可控进气口，还包括温度控制器与温度传感器、可控进气口连接。
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