一种火电厂废气物用于作物生长的应用系统的制作方法

1.本技术涉及火电厂废气物再利用技术领域，尤其涉及一种火电厂废气物用于作物生长的应用系统。


背景技术：

2.火电厂的废弃物主要包括烟气中的二氧化碳和固体废弃物粉煤灰。相关技术中，只是将火电厂的废弃物经过简单处理后进行排出，并未进行更佳合理的再利用。
3.现在迫切需要提供一种更好的火电厂废气物利用方案，以促进多能互补与废弃物的清洁高效再利用。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种火电厂废气物用于作物生长的应用系统，以实现火电厂废气物的充分合理利用。本技术的技术方案如下：
5.本技术实施例提供了一种火电厂废气物用于作物生长的应用系统，包括粉煤灰处理系统、二氧化碳捕集系统、可再生能源发电系统、储能系统以及温室控制系统；
6.所述粉煤灰处理系统用于处理火电厂产生的粉煤灰，得到可用于作物生长的粉煤灰基肥料；
7.所述二氧化碳捕集系统用于从收集的火电厂烟气中获取二氧化碳气体，并通过所述温室控制系统提供给温室；
8.所述储能系统用于储存火电厂富余能源和所述可再生能源发电系统产生的电能；
9.所述储能系统与所述温室控制系统电连接，用于为温室中的作物提供光能。
10.在一些实现方式中，所述粉煤灰处理系统包括浸出设备、过滤设备和干燥设备；
11.所述浸出设备用于浸出粉煤灰中的有害物质，得到粉煤灰浸出液；
12.所述过滤设备用于过滤得到的粉煤灰浸出液得到无害的固体粉煤灰；
13.所述干燥设备用于干燥得到的固体粉煤灰，得到可用于作物生长的粉煤灰基肥料。
14.在一些实现方式中，所述温室控制系统包括控制器以及与所述控制器电连接的温度传感器、第一湿度传感器、二氧化碳传感器、光敏传感器、温度调节系统、滴管系统、二氧化碳注入系统以及补光系统；
15.所述控制器基于所述温度传感器采集的温度值，通过所述温度调节系统调节温室内的环境温度；
16.所述控制器基于所述第一湿度传感器采集的土壤湿度值，通过所述滴管系统调整温室内土壤的湿度；
17.所述控制器基于所述二氧化碳传感器采集的二氧化碳含量值，通过所述二氧化碳注入系统向温室注入二氧化碳，其中，所述二氧化碳捕集系统为所述二氧化碳注入系统提供二氧化碳；
18.所述控制器基于所述光敏传感器采集的光强和光谱成分，通过所述补光系统调整温室光强和光谱成分；其中，所述储能系统为所述补光系统提供电能。
19.在一些实现方式中，所述温室控制系统还包括与所述控制器电连接的第二湿度传感器和雾化系统；
20.所述控制器基于所述第二湿度传感器采集的环境湿度值，通过所述雾化系统调整温室内的环境湿度。
21.在一些实现方式中，所述温室控制系统还包括与所述控制器电连接的追肥系统，所述追肥系统连通所述滴灌系统。
22.在一些实现方式中，所述补光系统包括多个具有不同光谱的led灯。
23.在一些实现方式中，所述可再生能源发电系统为太阳能发电系统。
24.本技术实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
25.通过利用火电厂产生的粉煤灰为植物生长提供所需肥料，将火电厂捕集后的二氧化碳为植物提供光合作用碳源，并采用火电厂富余能源和可再生能源发电及储能系统对植物进行光照，提高光合作用效率。既能大批量消纳粉煤灰，又能达到二氧化碳再利用的目的，同时为作物提供光能，提高植物的采光效率，提高植物光合作用效率，促进植物生长。实现火电厂废弃物的合理再利用，以及调峰调频富余电力和可再生能源消纳，促进多能互补与清洁高效利用，兼具经济效益、社会效益和生态效益。
26.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
27.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理，并不构成对本技术的不当限定。
28.图1是根据一示例性实施例示出的一种火电厂废气物用于作物生长的应用系统的框图。
具体实施方式
29.为了使本领域普通人员更好地理解本技术的技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
30.需要说明的是，本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
31.图1是根据本技术实施例提供的一种火电厂废气物用于作物生长的应用系统的框图。如图1所示，该应用系统包括粉煤灰处理系统、二氧化碳捕集系统、可再生能源发电系统、储能系统以及温室控制系统。
32.其中，所述粉煤灰处理系统用于处理火电厂产生的粉煤灰，得到可用于作物生长的粉煤灰基肥料。
33.由此，利用粉煤灰保水性好的性质，例如，施用粉煤灰的沙漠化土壤的饱和含水率大幅升高，持水时间大幅延长。而且利用粉煤灰的混料可以大幅改良土壤中的重金属累积状况，对于改良土壤结构有着重要的作用。对于土壤资源丰富的地区，与粉煤灰结合可开发能够消纳大量粉煤灰的技术。该技术的研发不仅解决沙漠化地区土壤保水能力较差、保水性材料成本高的问题，并且合理利用火电厂产生的大量粉煤灰。
34.所述二氧化碳捕集系统用于从收集的火电厂烟气中获取二氧化碳气体，并通过所述温室控制系统提供给温室。
35.在本实施例中，将火电厂烟气进行收集后，通入二氧化碳捕集系统，捕集后产生的90％以上纯度的二氧化碳，将二氧化碳注入作物系统，可以促进作物的光合作用。
36.所述储能系统用于储存火电厂富余能源和所述可再生能源发电系统产生的电能；
37.所述储能系统与所述温室控制系统电连接，用于为温室中的作物提供光能。
38.在本实施例中，采用火电厂富余能源和可再生能源对储能系统进行供电，利用储能系统将火电厂富余的能源和可再生能源发电系统产生的电能储存起来。以便在光照不足的情况下，或者需要更多光照时长的情况下等，对整个作物进行提供合适的光能，提高采光效率，提高植物的光合作用效率。
39.本技术实施例的应用系统，将火电厂产生的粉煤灰经过处理后，用于作物生长的土壤改性；将火电厂排放的废气中的二氧化碳进行收集，注入作物，促进作物光合作用；同时，利用储能系统将火电厂富余的能源和可再生能源发电系统产生的电能储存起来，为作物提供光能，提高植物的采光效率，提高植物光合作用效率，促进植物生长。实现火电厂废弃物的合理再利用，以及调峰调频富余电力和可再生能源消纳，促进多能互补与清洁高效利用，降低用能成本。通过发展新兴用能促进能源数字化、多能互补优化等前沿技术，支撑火电厂内综合能源系统的智能化升级，兼具经济效益、社会效益和生态效益，具有极其重要的现实意义。
40.在一些实施例中，所述粉煤灰处理系统包括浸出设备、过滤设备和干燥设备；
41.所述浸出设备用于浸出粉煤灰中的有害物质，得到粉煤灰浸出液；
42.所述过滤设备用于过滤得到的粉煤灰浸出液得到无害的固体粉煤灰；
43.所述干燥设备用于干燥得到的固体粉煤灰，得到可用于作物生长的粉煤灰基肥料。
44.可以理解为，火电厂产生的粉煤灰中具有有毒杂质，对粉煤灰中的有毒杂质通过简单的有毒物质浸出过程，就能用于土壤改性。此处的有毒杂质主要指的是重金属。
45.需要说明的是，在对粉煤灰进行有毒杂质浸出时，需要选择合适的浸提剂。
46.作为一个可能的浸提剂的选择方式，包括如下步骤：取5.0g粉煤灰样品至500ml烧杯或者锥形瓶中，加入96.5ml的去离子水，用磁力攒拌5min后测定ph，根据测定ph确定毒性浸取的浸提剂。例如，如果ph＜5.0，用浸提剂1，如果ph＞5.0，用浸提剂2。其中，浸提剂1配制：取5.7ml冰醋酸与500ml去离子水充分混合，向其中加入64.3ml浓度为1mol/l的naoh并定容至1l，最终浸提剂ph值为3～6；浸提剂2配制：向5.7ml的冰醋酸中加入去离子水并定容至1l，最终浸提剂ph值为2.88
±
2。实验表明测得ph值为12.2，因而选择浸提剂2。
47.通过浸出处理后的粉煤灰作为粉煤灰基肥料加入作物系统，可以有效改良土壤，促进植物生长。
48.在一些实施例中，所述温室控制系统包括控制器以及与所述控制器电连接的温度传感器、第一湿度传感器、二氧化碳传感器、光敏传感器、温度调节系统、滴管系统、二氧化碳注入系统以及补光系统。
49.所述控制器基于所述温度传感器采集的温度值，通过所述温度调节系统调节温室内的环境温度；
50.所述控制器基于所述第一湿度传感器采集的土壤湿度值，通过所述滴管系统调整温室内土壤的湿度；
51.所述控制器基于所述二氧化碳传感器采集的二氧化碳含量值，通过所述二氧化碳注入系统向温室注入二氧化碳，其中，所述二氧化碳捕集系统为所述二氧化碳注入系统提供二氧化碳；
52.所述控制器基于所述光敏传感器采集的光强和光谱成分，通过所述补光系统调整温室光强和光谱成分；其中，所述储能系统为所述补光系统提供电能。
53.在本实施例中，通过温室控制系统基于温室的室内环境，根据不同作物的生长特性，匹配不同的温度、湿度、二氧化碳浓度及光照强度及光谱谱系，从而打造立体垂直植物工厂的最佳生长室内环境。
54.在一些实施例中，所述温室控制系统还包括与所述控制器电连接的第二湿度传感器和雾化系统；
55.所述控制器基于所述第二湿度传感器采集的环境湿度值，通过所述雾化系统调整温室内的环境湿度。
56.基于第二湿度传感器和雾化系统，以便对温室的环境湿度进行调整，同时还可以根据不同的作物，调节不同的湿度，为植物提供更好的生长环境。
57.在一些实施例中，所述温室控制系统还包括与所述控制器电连接的追肥系统，所述追肥系统连通所述滴灌系统。
58.在本实施例中，可以将肥料添加到追肥系统，追肥系统根据控制器的用量控制，将对应量的肥料输送到滴灌系统的水箱中，通过滴灌系统将肥料施加给作物，实现植物追肥的自动化，以节省人力和时间。
59.在一些实施例中，所述补光系统包括多个具有不同光谱的led灯。
60.通过多个具有不同光谱的led灯，很容易实现温室内光照强度以及光谱成分的调整，且节能环保。
61.在一些实施例中，所述可再生能源发电系统为太阳能发电系统。
62.以便将太阳能发电系统白天产生的电能储存起来，存储于储能系统，用于作物生长，实现太阳能光电消纳。
63.还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
64.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
65.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。