[发明专利]一种气肥与热力联供装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种气肥与热力联供装置及其控制方法，该联供装置包括换热器、设置在换热器内的燃烧器，换热器的一端设置有进气口，换热器的另一端设置有出气口，换热器包括中空的第一内腔，燃烧器靠近进气口的一端设置有第一进气管道和气体燃料管道，燃烧器远离进气口的一端与第一内腔连通，燃烧器内设置有固体催化剂和点火装置。本发明通过催化燃烧产生热量和生成洁净的二氧化碳和水，达到了循环给大棚清洁化增温的同时持续为大棚输送二氧化碳气肥的目的；通过控制一次风机、二次风机和燃料流量阀来控制固体催化剂的燃烧强度和大棚内空气的循环风速，从而实现控制大棚内温度和二氧化碳浓度的智能化。

技术领域

本发明涉及大棚供暖领域，具体是一种气肥与热力联供装置及其控制方法。

背景技术

温度是植物生长的一个很重要的因素，因此反季节蔬菜和其他农、林作物对大棚及其冬季的供暖加温存在很大的需求。随着人们对环保要求的提高，大棚的供暖也需要实现清洁化，但清洁能源改造实践证明，无论是改造费用和使用费用对大多数种植业者来说都难以承受；煤改生物质由于氮氧化物排放超标也受到质疑，农业蔬菜大棚在煤改电、煤改气推广中也出现了难以持续的现象。

除了温度之外，植物生长的另外一个重要因素就是二氧化碳，大棚在日照强烈时进行通风主要目的就是向大棚内补充二氧化碳，但是给大棚通风会带来热量的损失。空气中二氧化碳正常浓度在350-400ppm左右，而植物生长最佳CO2浓度在500-3000ppm，因此近几年来在大棚内增施二氧化碳肥的措施开始受到重视，于是燃烧法、化学法、二氧化碳压缩气瓶都开始应用于给大棚内增施二氧化碳肥，这些方法大多是需要额外材料、设备和能源成本，有些装置的造价也很高。目前所采用的燃烧法的主要目的是短时间增加二氧化碳，燃烧清洁度差，且无法满足大棚增温的要求。

本发明旨在通过低成本的方式给大棚进行清洁化的加温同时给大棚提供二氧化碳气肥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气肥与热力联供装置及其控制方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气肥与热力联供装置，该联供装置包括换热器、设置在换热器内的燃烧器，换热器的一端设置有进气口，换热器的另一端设置有出气口，换热器包括中空的第一内腔，燃烧器靠近进气口的一端设置有第一进气管道和气体燃料管道，燃烧器远离进气口的一端与第一内腔连通，燃烧器内设置有固体催化剂和点火装置。

在上述技术方案中，外部的氧气从第一进气管道进入燃烧器内，气体燃料从气体燃料管道进入燃烧器内，气体燃料进入燃烧器内后，气体燃料在固体催化剂的表面被氧化产热，并生成洁净的烟气，烟气为二氧化碳和水，大棚内的空气从进气口进入换热器内，与燃烧器换热后又与烟气混合至出气口，最后送入大棚内扩散；该装置采用催化燃烧技术，不仅利用清洁的方式给大棚内的空气循环加热增温，给大棚内的空气消毒灭菌，减少农作物病虫害的发生，减少农药的使用，降低了生产成本而且给大棚内的农作物提供二氧化碳气肥，促进农作物的生长，减少肥料的使用，增加农业生产效率和收益。

作为优选方案，联供装置包括控制系统，控制系统用于控制换热器内、燃烧器内空气的供给和燃烧器内气体燃料的供给，第一内腔内设置有扰流传热材料，扰流传热材料与燃烧器的外壁相贴。

在上述技术方案中，控制系统用于控制换热器、燃烧器内空气的输送和燃烧器内气体燃料的输送；扰流传热材料用于燃烧器外壁热量的导出以及与空气之间的换热，扰流传热材料的设置增大了空气与燃烧器外壁的接触面积，提高空气的换热效率。

作为优选方案，换热器靠近出气口的一端设置有整流罩。

在上述技术方案中，在第一内腔内，整流罩将烟气和换热后的空气进行混合，使得二氧化碳气肥能够均匀的在大棚内扩散。