CN113396752A - 利用燃煤机组排放的co2为植物大棚提供气肥的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用燃煤机组排放的CO2为植物大棚提供气肥的方法及系统，利用引风机在燃煤机组尾部烟道内抽取部分烟气，通入活性炭脱除重金属装置进行脱除重金属处理，处理后的烟气通入氨法脱硫装置进行脱除酸性气体处理，将净化后的烟气通过出口烟道、气肥母管以及气肥支管送入植物大棚内，通过观察植物大棚内CO2浓度监测装置以及植物生长状况，以调节气肥支管上流量调节阀门的方式使植物大棚内达到合适的CO2浓度。若烟气达到直接通入植物大棚的排放标准，可通过旁路烟道直接通入植物大棚。本发明在达到控制燃煤机组二氧化氮排放的同时，实现了将CO2作为气肥再利用，增进了植物生长，达到了经济效益与碳减排社会效益的双丰收。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤机组碳排放回收与利用技术领域，具体涉及一种利用燃煤机组排放的CO2为植物大棚提供气肥的方法及系统。
背景技术
CO2是植物进行光合作用所必需的原料之一。温室或塑料大棚由于经常与外界隔离，作物所需CO2无法从大气中不断补充，往往满足不了作物生长的需要，直接影响蔬菜、花卉等作物的质量、产量和经济效益。在一定范围内，CO2的浓度越高，植物的光合作用也越强。美国科学家在新泽西州的一家农场里，利用CO2对不同作物的不同生长期进行了大量的试验研究，他们发现CO2在农作物的生长旺盛期和成熟期使用，效果最显著。在这两个时期中，如果每周喷射两次CO2气体，喷上4～5次后，蔬菜可增产90%，水稻可增产70%，大豆可增产60%，高粱甚至可以增产200%。
燃煤机组尾部烟气中污染物含量低，且CO2浓度较高，通过进一步的净化处理，为植物大棚提供稳定的CO2气源，弥补并提高植物大棚内CO2浓度，促进农作物增产增收。同时，燃煤机组排放的烟气温度在50℃左右，可以提升植物大棚内温度，节约了能源，电厂净烟气得到进一步利用。
本发明旨在对燃煤机组排放的净烟气进一步净化处理，给植物大棚提供稳定CO2气肥，提高植物大棚温度。本发明不仅可以减少燃煤机组碳排放量，还能够为植物大棚提供清洁无害的气肥，实现了变废为宝。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种利用燃煤机组排放的CO2为植物大棚提供气肥的方法及系统，该技术根据燃煤机组超低排放后，烟气中污染物含量低，CO2含量约为12%~13.5%，远高于空气中CO2浓度这一特性，实现了燃煤机组CO2捕捉和利用，为植物大棚提供清洁无害的气肥，达到了燃煤机组碳中和的目的。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种利用燃煤机组排放的CO2为植物大棚提供气肥的方法，其特征是，利用引风机在燃煤机组尾部烟道内抽取部分烟气，将抽取的烟气通入活性炭脱除重金属装置进行脱除重金属处理，处理后的烟气通入氨法脱硫装置进行脱除酸性气体处理，将净化后的烟气通过出口烟道、气肥母管以及气肥支管送入植物大棚内，通过观察植物大棚内CO2浓度监测装置以及植物生长状况，以调节气肥支管上流量调节阀门的方式使植物大棚内达到合适的CO2浓度。
进一步的，所述烟气中CO2含量约为12%~13.5%，远高于空气中CO2浓度。
上述方法中利用燃煤机组排放的CO2为植物大棚提供气肥的系统，其特征是，包括燃煤机组尾部烟道、烟囱、入口烟道、引风机、活性炭脱除重金属装置、旁路烟道、氨法脱硫装置、出口烟道、气肥母管、气肥支管和植物大棚，所述燃煤机组尾部烟道连接至烟囱，且燃煤机组尾部烟道上安装有烟气成分监控装置一，在燃煤机组尾部烟道内烟气成分监控装置一的测点下游接入入口烟道，所述入口烟道上依次连接引风机、活性炭脱除重金属装置和氨法脱硫装置，所述入口烟道连接至出口烟道，所述出口烟道连接至气肥母管，所述气肥母管上连接有气肥支管，所述气肥支管接入植物大棚内。
进一步的，在入口烟道上，所述引风机的入口安装有电动阀门一，所述活性炭脱除重金属装置的入口安装有电动阀门二，所述氨法脱硫装置的出口安装有电动阀门四和烟气成分监控装置二。
进一步的，在入口烟道上，所述引风机与电动阀门二之间接入旁路烟道，所述旁路烟道连接至出口烟道，所述旁路烟道上安装有电动阀门三。
进一步的，所述气肥支管上安装有流量调节阀门，所述植物大棚内安装有CO2浓度监测装置。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
本发明根据燃煤机组排放烟气污染物浓度低，CO2浓度高的特点，对燃煤机组排放烟气进行进一步脱除重金属和酸性气体处理。把净化后的烟气送入植物大棚内，利用绿色植物吸收CO2，与此同时，高浓度CO2环境促进植物生长。
本发明具有系统简单，成本低廉，易于实现的特点。实现了燃煤机组CO2捕捉和利用，为植物大棚提供清洁无害的气肥，达到了燃煤机组碳中和的目的。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
图中：烟气成分监控装置一1、燃煤机组尾部烟道3、烟囱3、电动阀门一4、入口烟道5、引风机6、活性炭脱除重金属装置7、电动阀门二8、旁路烟道9、电动阀门三10、氨法脱硫装置11、电动阀门四12、烟气成分监控装置二13、出口烟道14、气肥母管15、气肥支管16、流量调节阀门17、CO2浓度监测装置18、植物大棚19。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1，一种利用燃煤机组排放的CO2为植物大棚提供气肥的系统，包括燃煤机组尾部烟道3、烟囱3、入口烟道5、引风机6、活性炭脱除重金属装置7、旁路烟道9、氨法脱硫装置11、出口烟道14、气肥母管15、气肥支管16和植物大棚19，燃煤机组尾部烟道3连接至烟囱3，且燃煤机组尾部烟道3上安装有烟气成分监控装置一1，在燃煤机组尾部烟道3内烟气成分监控装置一1的测点下游接入入口烟道5，入口烟道5上依次连接引风机6、活性炭脱除重金属装置7和氨法脱硫装置11，在入口烟道5上，引风机6的入口安装有电动阀门一4，活性炭脱除重金属装置7的入口安装有电动阀门二8，氨法脱硫装置11的出口安装有电动阀门四12和烟气成分监控装置二13，入口烟道5连接至出口烟道14，另外，在入口烟道5上，引风机6与电动阀门二8之间接入旁路烟道9，旁路烟道9连接至出口烟道14，旁路烟道9上安装有电动阀门三10，出口烟道14连接至气肥母管15，气肥母管15上连接有气肥支管16，气肥支管16上安装有流量调节阀门17，气肥支管16接入植物大棚19内，植物大棚19内安装有CO2浓度监测装置18。
工作方法：利用引风机6在燃煤机组尾部烟道3内抽取部分洁净烟气，将抽取的烟气通入活性炭脱除重金属装置7进行脱除重金属处理，活性炭是含碳物质经过高温热解和活化而得到的多孔状碳化合物，其内部的多孔结构能使每克活性炭的表面积达到1000m2，因为活性炭具有极大吸附面积，使得活性炭的吸附能力极强。而且在碳的表面还存在化学电荷，与重金属离子生成稳定的离子电对。在重金属去除领域，活性炭吸附法具有技术简单，经济可行，效果良好等优点。
将处理后的烟气通入氨法脱硫装置11进行脱除酸性气体处理，可以脱除烟气中大部分SO2和部分NOx气体。氨法脱硫具有如下优点：反应动力强，脱硫效率高，烟气条件适应性强，脱硫剂来源稳定，无二次污染，投资小。氨法脱硫在脱除SO2的同时，对氮氧化物也有一定的脱除效果。
将净化后的烟气通过出口烟道14、气肥母管15以及气肥支管16送入植物大棚19内，通过观察植物大棚19内CO2浓度监测装置18以及植物生长状况，以调节气肥支管16上流量调节阀门17的方式使植物大棚19内达到合适的CO2浓度。CO2是植物进行光合作用所必需的原料之一。在一定范围内，二氧化碳的浓度越高，植物的光合作用也越强。在植物大棚19中施用CO2可提高作物光合作用的强度和效率，促进根系发育，提高产品品质，并大幅度提高作物产量。
若通过观察烟气成分监控装置一1，烟气达到通入植物大棚19的排放标准，烟气可通过旁路烟道9直接通入植物大棚19内。
实施例1：某燃煤机组已达到超低排放要求，未配备脱除烟气重金属装置，烟气成分监控装置一1显示：SO2为28mg/m3（标态、干基、6%O2），NOX为40mg/m3（标态、干基、6%O2），CO2含量为13%。开启电动阀门一4，开启电动阀门二8，开启电动阀门四12，关闭电动阀门三10。启动引风机6，在引风机6的作用下，将燃煤机组尾部烟道2内部分烟气先后通入活性炭脱除重金属装置7，将处理后的烟气通入氨法脱硫装置11。烟气成分监控装置二13显示SO2为2mg/m3（标态、干基、6%O2），NOX为25mg/m3（标态、干基、6%O2），CO2含量为12.8%。可以通过烟气成分监控装置二13显示数据，调节氨法脱硫装置11出力。进一步净化后的烟气通过出口烟道14进入气肥母管15，之后经气肥支管16送入植物大棚19内。植物大棚19内的CO2浓度监测装置18显示数据为：CO2为1300ppm。观察显示数据以及植物生长状况，以调节气肥支管16上流量调节阀门17的方式使植物大棚19内保持富足且合适的CO2浓度。
实施例2：某燃煤机组已达到超低排放要求，配备脱除烟气重金属装置，烟气成分监控装置一1显示：SO2为6mg/m3（标态、干基、6%O2），NOX为17mg/m3（标态、干基、6%O2），CO2含量为12.8%。开启电动阀门一4，开启电动阀门三10。关闭电动阀门二8，关闭电动阀门四12。启动引风机6，在引风机6的作用下，将燃煤机组尾部烟道2内部分烟气经旁路烟道9直接通入气肥母管15，之后经气肥支管16送入植物大棚19内。植物大棚19内CO2浓度监测装置18显示数据为：CO2为1280ppm。观察显示数据以及植物生长状况，以调节气肥支管16上流量调节阀门17的方式使植物大棚19内保持富足且合适的CO2浓度。
本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种利用燃煤机组排放的CO2为植物大棚提供气肥的方法，其特征是，利用引风机（6）在燃煤机组尾部烟道（2）内抽取部分烟气，将抽取的烟气通入活性炭脱除重金属装置（7）进行脱除重金属处理，处理后的烟气通入氨法脱硫装置（11）进行脱除酸性气体处理，将净化后的烟气通过出口烟道（14）、气肥母管（15）以及气肥支管（16）送入植物大棚（19）内，通过观察植物大棚（19）内CO2浓度监测装置（18）以及植物生长状况，以调节气肥支管（16）上流量调节阀门（17）的方式使植物大棚（19）内达到合适的CO2浓度。
2.根据权利要求1所述的利用燃煤机组排放的CO2为植物大棚提供气肥的方法，其特征是，所述烟气中CO2含量为12%~13.5%。
3.一种如权利要求1或2中任一项所述的利用燃煤机组排放的CO2为植物大棚提供气肥的方法中的系统，其特征是，包括燃煤机组尾部烟道（2）、烟囱（3）、入口烟道（5）、引风机（6）、活性炭脱除重金属装置（7）、旁路烟道（9）、氨法脱硫装置（11）、出口烟道（14）、气肥母管（15）、气肥支管（16）和植物大棚（19），所述燃煤机组尾部烟道（2）连接至烟囱（3），且燃煤机组尾部烟道（2）上安装有烟气成分监控装置一（1），在燃煤机组尾部烟道（2）内烟气成分监控装置一（1）的测点下游接入入口烟道（5），所述入口烟道（5）上依次连接引风机（6）、活性炭脱除重金属装置（7）和氨法脱硫装置（11），所述入口烟道（5）连接至出口烟道（14），所述出口烟道（14）连接至气肥母管（15），所述气肥母管（15）上连接有气肥支管（16），所述气肥支管（16）接入植物大棚（19）内。
4.根据权利要求3所述的利用燃煤机组排放的CO2为植物大棚提供气肥的系统，其特征是，在入口烟道（5）上，所述引风机（6）的入口安装有电动阀门一（4），所述活性炭脱除重金属装置（7）的入口安装有电动阀门二（8），所述氨法脱硫装置（11）的出口安装有电动阀门四（12）和烟气成分监控装置二（13）。
5.根据权利要求3所述的利用燃煤机组排放的CO2为植物大棚提供气肥的系统，其特征是，在入口烟道（5）上，所述引风机（6）与电动阀门二（8）之间接入旁路烟道（9），所述旁路烟道（9）连接至出口烟道（14），所述旁路烟道（9）上安装有电动阀门三（10）。
6.根据权利要求3所述的利用燃煤机组排放的CO2为植物大棚提供气肥的系统，其特征是，所述气肥支管（16）上安装有流量调节阀门（17），所述植物大棚（19）内安装有CO2浓度监测装置（18）。
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2021
- 2021-05-19 CN CN202110547361.8A patent/CN113396752A/zh active Pending
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