糧食干燥系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)課件

糧食枯燥系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)專業(yè)：化工過程機(jī)械學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)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(dāng)今世界所關(guān)注的能源、環(huán)境和糧食幾大焦點(diǎn)問題，對保障國家糧食平安和維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定意義重大。?中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)開展第十二個(gè)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(fèi)掉了。每年需消耗煤炭約200萬噸和電能約5億kW·h，枯燥費(fèi)用高達(dá)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(shí)際中使用的糧食枯燥機(jī)，根本上均是熱風(fēng)式糧食枯燥機(jī)。利用對流傳熱原理對糧食進(jìn)行加熱升溫，使水分汽化與糧食別離，水分隨氣流排出機(jī)外，也叫廢氣。供熱系統(tǒng)為熱風(fēng)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)的根本形式中國糧食枯燥機(jī)以塔式枯燥機(jī)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(jī)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(fēng)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(shí)玉米水分平均仍在23％～30％之間。在東北地區(qū)，上凍時(shí)間早，這些高水分玉米來不及自然晾曬，主要依靠機(jī)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(jī)排出的廢氣帶走了20％左右的熱能，有些混流式糧食枯燥機(jī)還會(huì)高一些；熱風(fēng)爐的高溫?zé)煔鈳ё吡思s15％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(fēng)爐熱效率低熱風(fēng)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(fēng)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(jìn)行任何形式的保溫，直接裸露于大氣中，如風(fēng)機(jī)外殼，其內(nèi)部的熱風(fēng)溫度在80℃～150℃，金屬外表向大氣散發(fā)著大量的熱能。熱風(fēng)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(dá)了65℃，熱能損失很大。4污染重糧食枯燥機(jī)的污染源主要有兩大局部，一是熱風(fēng)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?、煙氣速度高是普遍存在的問題，無脫硫設(shè)施。廢氣沒有進(jìn)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(jī)熱平衡模型11枯燥和冷卻廢氣回收利用熱風(fēng)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(fēng)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(shí)施科學(xué)儲(chǔ)糧，適當(dāng)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(jī)排出廢氣的特征是流量大、相對濕度高。廢氣溫度隨機(jī)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(jī)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(jī)的局部，回收比較容易?；厥辗绞剑禾岣邠Q熱器進(jìn)口風(fēng)溫和直接預(yù)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(jī)進(jìn)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(jī)順逆流糧食干燥機(jī)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(jī)，枯燥段共有9層排氣通風(fēng)盒，根據(jù)測試數(shù)據(jù)，將下部3層通風(fēng)盒排出的廢氣進(jìn)行回收；冷卻段共有4層排氣通風(fēng)盒，將全部冷卻廢氣進(jìn)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(fēng)機(jī)新增廢氣回收管道熱風(fēng)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(jī)熱風(fēng)系統(tǒng)的平衡和防止玉米皮屑進(jìn)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(dòng)力的情況下，將回收的廢氣引至換熱器進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)行再加熱重復(fù)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(dá)了設(shè)計(jì)要求。既別離出了皮屑，又實(shí)現(xiàn)了無動(dòng)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(jī)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(fēng)爐煙氣余熱回收利用熱風(fēng)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(jìn)行回收利用，是節(jié)能減排的有效途徑?；厥辗绞剑簩煔庵彼腿肟菰餀C(jī)預(yù)熱段中預(yù)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(fēng)機(jī)之間增設(shè)一個(gè)小型列管式換熱器，并配上一臺(tái)風(fēng)機(jī)輔助進(jìn)風(fēng)。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(fēng)進(jìn)口，每小時(shí)回收的熱量相當(dāng)于4kg標(biāo)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(fēng)機(jī)新增換熱器23改造后煙氣余熱回收裝置保溫?zé)煔夤艿佬略鰮Q熱器新增風(fēng)機(jī)24設(shè)備保溫處理熱風(fēng)機(jī)保溫風(fēng)機(jī)外表溫度與熱風(fēng)溫度相同，面積又很大，相當(dāng)于一個(gè)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(jìn)行保溫處理；二是涂抹保溫膏，然后再進(jìn)行防雨處理，尤其是風(fēng)量調(diào)節(jié)門的保溫，用此方法更為方便，同樣可以到達(dá)預(yù)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(biāo)準(zhǔn)的熱風(fēng)機(jī)26改造前無保溫的熱風(fēng)機(jī)27設(shè)備保溫處理熱風(fēng)爐與換熱器頂蓋保溫現(xiàn)有熱風(fēng)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(shí)，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(fēng)爐頂蓋29改造前用爐灰保溫的熱風(fēng)爐頂蓋30珍珠巖保溫施工中的熱風(fēng)爐頂蓋31改造后的熱風(fēng)爐、換熱器及熱風(fēng)室頂蓋32設(shè)備保溫處理熱風(fēng)室墻體保溫室外砌筑式熱風(fēng)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(jìn)行保溫處理，取得了理想的效果，減少了熱風(fēng)進(jìn)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(fēng)室34改造后帶有保溫層的熱風(fēng)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(gè)沉降室，煙氣經(jīng)換熱器、沉降室、室外地下煙道，由引風(fēng)機(jī)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(diǎn)中，對室外地下煙道截面進(jìn)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(huì)導(dǎo)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(shí)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(xué)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(fēng)爐

換熱器

熱風(fēng)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(fēng)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(jìn)了風(fēng)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(fēng)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(diǎn)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(yán)重或者列管堵塞過多，已經(jīng)影響到換熱效果，撫順、臺(tái)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(fēng)溫度長江、淮河流域糧食枯燥機(jī)最高熱風(fēng)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(fèi)用，增加電費(fèi)和現(xiàn)場作業(yè)量三、節(jié)能減排技術(shù)措施52實(shí)施科學(xué)儲(chǔ)糧，適當(dāng)控制干糧最低水分提倡倉內(nèi)通風(fēng)枯燥玉米平安儲(chǔ)藏水分東北地區(qū)14.5％長江流域14％稻谷平安儲(chǔ)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(biāo)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(yáng)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(hù)，尤其是熱風(fēng)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(gè)示范庫點(diǎn)平均節(jié)能12.4％，最高的達(dá)30％。廢氣回收對節(jié)能的奉獻(xiàn)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(jì)的節(jié)能措施，用較低的爐溫就可得到較高的熱風(fēng)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(fēng)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(biāo)比照糧庫名稱

煤耗(kg/t糧·1%水)節(jié)煤率(%)