糧食枯燥系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)專業(yè)：化工過程機械學院：機電工程學院姓名：2一、前言

二、糧食干燥系統(tǒng)現(xiàn)狀

三、節(jié)能減排技術(shù)措施

四、取得的效果

五、糧食干燥行業(yè)展望3糧食枯燥系統(tǒng)節(jié)能減排的意義糧食枯燥涉及到當今世界所關(guān)注的能源、環(huán)境和糧食幾大焦點問題，對保障國家糧食平安和維護社會穩(wěn)定意義重大。?中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會開展第十二個五年規(guī)劃的建議?又把“保障國家糧食平安〞列在了重要位置。而糧食枯燥是能否保障國家糧食平安的首要環(huán)節(jié)。糧食枯燥是糧食流通領(lǐng)域耗能最高的環(huán)節(jié)之一,是造成環(huán)境污染的重要來源。我國糧食枯燥行業(yè)枯燥所用能源比較單一，主要以煤為燃料，需要間接加熱，能量利用率較低，一般為50％～75％，有的為30％～50％，有很大一局部熱能被浪費掉了。每年需消耗煤炭約200萬噸和電能約5億kW·h，枯燥費用高達20多億元。一、前言4糧食枯燥根本原理我國現(xiàn)階段在生產(chǎn)實際中使用的糧食枯燥機，根本上均是熱風式糧食枯燥機。利用對流傳熱原理對糧食進行加熱升溫，使水分汽化與糧食別離，水分隨氣流排出機外，也叫廢氣。供熱系統(tǒng)為熱風爐，熱源燃料為煤〔約占90％〕，稻殼〔約占5％〕，柴油、天然氣、煤氣、沼氣〔約占2％〕，其他熱源〔約占3％〕。以煤、稻殼等為燃料的糧食枯燥機需配備換熱器，間接加熱枯燥糧食，熱耗較高；以柴油等為燃料的糧食枯燥機可不配備換熱器，直接加熱枯燥糧食；以天然氣、煤氣等為燃料糧食枯燥機不需配備換熱器，直接加熱枯燥糧食，熱耗較低。二、糧食枯燥系統(tǒng)現(xiàn)狀5枯燥機的根本形式中國糧食枯燥機以塔式枯燥機為主，多采用對流枯燥法，有橫流、混流、順流、逆流、順逆流、逆順流及順混流等多種形式。在東北地區(qū)的玉米主產(chǎn)區(qū)，均采用塔式連續(xù)式枯燥機來枯燥玉米，一般為單塔，塔體裝糧橫截面一般為3m×3m～5m×5m，高度在25m左右，采用多級枯燥和多級緩蘇及兩種以上熱風溫度的工藝配置來枯燥高水分玉米。玉米收獲入庭院的水分普遍在28％～35％之間，收購入庫時玉米水分平均仍在23％～30％之間。在東北地區(qū)，上凍時間早，這些高水分玉米來不及自然晾曬，主要依靠機械烘干方式將玉米水分降到14％以下。二、糧食枯燥系統(tǒng)現(xiàn)狀8存在的問題1余熱回收利用少枯燥機排出的廢氣帶走了20％左右的熱能，有些混流式糧食枯燥機還會高一些；熱風爐的高溫煙氣帶走了約15％左右的熱能。這些廢氣和煙氣現(xiàn)在是直接被排入大氣，既污染了環(huán)境又損失了較多的熱能。2熱風爐熱效率低熱風爐的燃燒效率和換熱器的換熱效率低。如爐體結(jié)構(gòu)落后，煤在鏈條爐排上靜止燃燒，砌筑式換熱器密閉性和保溫性差，設(shè)備在現(xiàn)場的布置形式等諸多方面均使熱風爐的效率大打折扣。二、糧食枯燥系統(tǒng)現(xiàn)狀9存在的問題3設(shè)備熱損大有局部應(yīng)保溫設(shè)備沒有進行任何形式的保溫，直接裸露于大氣中，如風機外殼，其內(nèi)部的熱風溫度在80℃～150℃，金屬外表向大氣散發(fā)著大量的熱能。熱風爐和換熱器頂蓋也只是簡單地用爐灰渣覆蓋，外表爐灰渣的溫度也到達了65℃，熱能損失很大。4污染重糧食枯燥機的污染源主要有兩大局部，一是熱風爐煙氣排放，二是烘干塔枯燥和冷卻廢氣排放。煙氣除塵是采用多級沉降室沉降的方法，沉降室?guī)缀谓孛嫘　煔馑俣雀呤瞧毡榇嬖诘膯栴}，無脫硫設(shè)施。廢氣沒有進行任何方式除塵，直接向大氣排放，這也是由于高濕度廢氣除塵難度大所造成的結(jié)果。二、糧食枯燥系統(tǒng)現(xiàn)狀枯燥機熱平衡模型11枯燥和冷卻廢氣回收利用熱風爐煙氣余熱回收利用設(shè)備保溫處理增大煙道截面或調(diào)整煙道走向采用分層供煤裝置更換高效換熱器防止使用過高的熱風溫度避開在最冷、最濕的季節(jié)烘糧一次烘干降水幅度不宜過大實施科學儲糧，適當控制干糧最低水分三、節(jié)能減排技術(shù)措施12枯燥和冷卻廢氣回收利用糧食枯燥機排出廢氣的特征是流量大、相對濕度高。廢氣溫度隨機型不同而稍有差異，一般在30～60℃左右。廢氣中因含有粉塵、玉米皮屑等，質(zhì)量較差。目前糧食枯燥機廢氣余熱回收利用的是枯燥段下部(約占枯燥段廢氣量的二分之一至三分之一)和冷卻段的全部。由于廢氣余熱是載于氣體中，而且集中在枯燥機的局部，回收比較容易?；厥辗绞剑禾岣邠Q熱器進口風溫和直接預熱、枯燥糧食。三、節(jié)能減排技術(shù)措施13枯燥和冷卻廢氣回收利用我們對混流和順逆流糧食枯燥機進行了廢氣溫、濕度的測定，結(jié)果是：三、節(jié)能減排技術(shù)措施混流糧食干燥機順逆流糧食干燥機下部干燥段廢氣溫度：40℃～60℃相對濕度：20％～40％廢氣溫度：40℃～55℃相對濕度：40％～80％冷卻段廢氣溫度：10℃～40℃相對濕度：10％～40％廢氣溫度：0℃～40℃相對濕度：10％～40％14枯燥和冷卻廢氣回收利用阜新直屬庫的混流糧食枯燥機，枯燥段共有9層排氣通風盒，根據(jù)測試數(shù)據(jù)，將下部3層通風盒排出的廢氣進行回收；冷卻段共有4層排氣通風盒，將全部冷卻廢氣進行回收。在兩側(cè)排氣道用3層隔板將排糧段、冷卻段、下部枯燥段、上部枯燥段分別隔開，將30％左右的枯燥廢氣和全部冷卻廢氣回收。并且是枯燥廢氣和冷卻廢氣分別回收，互不影響。三、節(jié)能減排技術(shù)措施15換熱器烘干塔

風機新增廢氣回收管道熱風管道沉降室沉降室廢氣回收工藝原理示意圖廢氣16枯燥和冷卻廢氣回收利用為了不影響原有枯燥機熱風系統(tǒng)的平衡和防止玉米皮屑進入換熱器，廢氣回收裝置采用了足夠大的截面和合理的廢氣走向，使回收廢氣中的玉米皮屑得以別離和最大限度地降低阻力，保持原有系統(tǒng)的平衡，在沒有增加動力的情況下，將回收的廢氣引至換熱器進風口，進行再加熱重復利用。廢氣回收裝置全部采用鋼結(jié)構(gòu)雙層保溫管道，在皮屑沉降區(qū)域設(shè)有清灰口，要求定期去除沉降在管道內(nèi)的玉米皮屑。經(jīng)過生產(chǎn)使用，效果非常理想，廢氣回收、皮屑沉降、管道保溫均到達了設(shè)計要求。既別離出了皮屑，又實現(xiàn)了無動力回收。三、節(jié)能減排技術(shù)措施17枯燥和冷卻廢氣回收利用三、節(jié)能減排技術(shù)措施廢氣溫度回收的枯燥廢氣溫度47℃回收的冷卻廢氣溫度34℃18改造后帶有廢氣回收糧食枯燥機系統(tǒng)兩側(cè)對稱兩側(cè)對稱19改造后廢氣回收管道中沉降的玉米皮屑又輕又薄的片狀玉米皮屑20熱風爐煙氣余熱回收利用熱風爐煙氣帶走的熱量是糧食枯燥系統(tǒng)熱量損失的主要環(huán)節(jié)之一，對煙氣余熱進行回收利用，是節(jié)能減排的有效途徑。回收方式：將煙氣直送入枯燥機預熱段中預熱糧食，增設(shè)換熱器回收余熱，改造煙囪底部回收余熱。排出的煙氣溫度一般在110℃～230℃，每套糧食枯燥系統(tǒng)每天可排放約45萬立方米煙氣，熱量損失很大。三、節(jié)能減排技術(shù)措施21增設(shè)換熱器回收余熱在地下煙道與引風機之間增設(shè)一個小型列管式換熱器，并配上一臺風機輔助進風。煙氣通過換熱器后，溫度降至30℃～40℃之間，換出的空氣比大氣溫度平均升高15℃，送到主換熱器的冷風進口，每小時回收的熱量相當于4kg標煤的發(fā)熱量。新增的臥式列管換熱器是管外走煙，管內(nèi)走空氣，管內(nèi)帶有折流管，以提高換熱效率。三、節(jié)能減排技術(shù)措施22改造后煙氣余熱回收裝置新增風機新增換熱器23改造后煙氣余熱回收裝置保溫煙氣管道新增換熱器新增風機24設(shè)備保溫處理熱風機保溫風機外表溫度與熱風溫度相同，面積又很大，相當于一個散熱裝置。

保溫方法：一是采用角鋼、扁鋼做骨架，用巖棉做保溫材料，外封彩鋼板，對其進行保溫處理；二是涂抹保溫膏，然后再進行防雨處理，尤其是風量調(diào)節(jié)門的保溫，用此方法更為方便，同樣可以到達預期的保溫效果。三、節(jié)能減排技術(shù)措施25改造前保溫不標準的熱風機26改造前無保溫的熱風機27設(shè)備保溫處理熱風爐與換熱器頂蓋保溫現(xiàn)有熱風爐和砌筑式換熱器頂蓋的保溫只是簡單地用爐灰渣覆蓋，外表溫度在65℃，面積在50㎡左右，向大氣散發(fā)大量的熱量。保溫方法是：將頂蓋上的灰渣去除干凈，先用兩層60mm厚的硅酸鋁板敷上，再用粒度均勻的干爐灰鋪平壓實，或是采用珍珠巖和紅磚壓蓋，最后用耐火土抹平。三、節(jié)能減排技術(shù)措施28改造前無保溫的熱風爐頂蓋29改造前用爐灰保溫的熱風爐頂蓋30珍珠巖保溫施工中的熱風爐頂蓋31改造后的熱風爐、換熱器及熱風室頂蓋32設(shè)備保溫處理熱風室墻體保溫室外砌筑式熱風室保溫，在外墻面貼苯板、粘拉結(jié)網(wǎng)、抹水泥、刷涂料等工藝進行保溫處理，取得了理想的效果，減少了熱風進塔前的熱量散失。

室內(nèi)距換熱器1m以內(nèi)的高溫段采用巖棉板保溫。三、節(jié)能減排技術(shù)措施33改造后帶有保溫層的熱風室34改造后帶有保溫層的熱風室35增大室外地下煙道截面在現(xiàn)有的糧食枯燥系統(tǒng)中，煙氣除塵方式均是利用沉降原理，一般設(shè)有3個沉降室，煙氣經(jīng)換熱器、沉降室、室外地下煙道，由引風機壓入煙囪排放到大氣。對更換換熱器的枯燥系統(tǒng)，均加深了沉降室的深度，由1.3m增加到1.8m，截面積增加了38％，煙速也降低了30％以上，提高了降塵率，降低了阻力。在各示范庫點中，對室外地下煙道截面進行了調(diào)整。三、節(jié)能減排技術(shù)措施36調(diào)整室外地下煙道走向室外地下煙道走向不合理，會導致?lián)Q熱器局部列管很少有煙氣通過或者沒有煙氣通過，易被堵死，影響換熱效果，同時也易損壞換熱器。對于有足夠空間的糧食枯燥系統(tǒng)，調(diào)整煙道走向，使煙氣均勻地分配于各列管中，以提高換熱效率，朝陽直屬庫調(diào)整較大，效果也特別明顯。三、節(jié)能減排技術(shù)措施37遼寧省糧食科學研究所煙氣流向與出煙孔位置的關(guān)系

不合理的出煙孔位置

熱風爐

換熱器

熱風最佳出煙位置冷空氣煙氣

煙氣及走向38改造前出煙管位置不合理出煙管位置不合理39改造后的出煙管位置改造后地下煙道走向40改造后的出煙管位置出煙管中心正對換熱器軸線41采用分層給煤裝置現(xiàn)有熱風爐一般均采用鏈條爐排，要求最大煤塊不得超過40毫米，小于3毫米的不多于30％，即便如此，仍有一定量的煤末還是通過爐排上的氣孔漏進了風道，現(xiàn)改用分層供煤裝置替代原有的普通煤斗，這樣可以保證較大顆粒的煤塊在下面貼近爐排，較小顆粒的煤在上層，透氣性好，風阻小，不但減少漏煤量，而且還改善了燃燒條件，提高了燃燒效率。三、節(jié)能減排技術(shù)措施42分層供煤裝置原理圖43爐排上煤層內(nèi)部顆粒分布比照示意圖普通煤斗煤粒分布分層煤斗煤粒分布44改造后更換的分層煤斗45更換高效換熱器示范庫點現(xiàn)有的糧食枯燥系統(tǒng)已經(jīng)使用了近十年，換熱器損壞嚴重或者列管堵塞過多，已經(jīng)影響到換熱效果，撫順、臺安、建平、朝陽直屬庫全部和局部更換了換熱器，有的還采用了4管程換熱器，將原來砌筑式換熱器的管殼改為鋼結(jié)構(gòu)快裝式換熱器管殼，密閉性和保溫性均有較大的提升，提高了換熱效率。三、節(jié)能減排技術(shù)措施地下沉降室看到的換熱器列管堵塞狀況4647換熱器列管頂部堵塞狀況48改造后的鋼結(jié)構(gòu)快裝式換熱器防止使用過高的熱風溫度長江、淮河流域糧食枯燥機最高熱風溫度推薦值單位：℃49糧食種類順逆流橫流混流玉米1207080稻谷504045小麥804550三、節(jié)能減排技術(shù)措施50避開在最冷、最濕的季節(jié)烘糧東北地區(qū)在糧情允許的前提下，要盡量避開在12月中下旬至1月份烘糧氣溫低、濕度大，烘干本錢高遼寧分公司轄區(qū)已有局部直屬庫以春節(jié)后烘糧為主吉林四平地區(qū)已有局部糧庫在5月份收糧，水分在15％左右三、節(jié)能減排技術(shù)措施51一次烘干降水幅度不宜過大提倡二次烘干，水分均勻，產(chǎn)量提高可以節(jié)煤，單位枯燥本錢降低糧食品質(zhì)好玉米一次烘干降水幅度不宜大于15％稻谷一次烘干降水幅度不宜大于7％增加搬倒費用，增加電費和現(xiàn)場作業(yè)量三、節(jié)能減排技術(shù)措施52實施科學儲糧，適當控制干糧最低水分提倡倉內(nèi)通風枯燥玉米平安儲藏水分東北地區(qū)14.5％長江流域14％稻谷平安儲藏水東北地區(qū)15.5％長江流域14.5％三、節(jié)能減排技術(shù)措施53四、取得的效果現(xiàn)場環(huán)境得以改善節(jié)能效果顯著改造前后節(jié)能指標比照54現(xiàn)場環(huán)境得以改善廢氣的回收，80%玉米皮屑被別離出來，到處飛揚的現(xiàn)象大大減少，糧食枯燥作業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境得到了改善。設(shè)備外觀整潔，環(huán)境清潔，方便于使用和維護，尤其是熱風爐和換熱器的墻體和頂蓋，有利于文明生產(chǎn)和平安生產(chǎn)。由于加大了煙氣沉降室截面，煙速降低，除塵效果好，排出的煙氣含塵量大為降低。四、取得的效果節(jié)能效果顯著首批的9個示范庫點平均節(jié)能12.4％，最高的達30％。廢氣回收對節(jié)能的奉獻率最大，如阜新和丹東直屬庫，節(jié)能均超過了25％。設(shè)備保溫處理和調(diào)整煙道走向，是最經(jīng)濟的節(jié)能措施，用較低的爐溫就可得到較高的熱風溫度，提高了換熱器熱效率，投入少，效果好。55四、取得的效果56節(jié)能效果顯著更換新型換熱器后，殼體的密閉性和保溫性得到了較大的提升，換熱效率有很大提高。采用分層給煤裝置，改善燃燒條件，提高了煤的燃盡率；減少漏煤量，提高了煤的利用率。熱風爐煙氣余熱回收，降低了排煙溫度，減少了熱量損失。四、取得的效果57改造前后單位煤耗指標比照糧庫名稱

煤耗(kg/t糧·1%水)節(jié)煤率(%)