粮食干燥系统节能减排技术课件

粮食枯燥系统节能减排技术专业：化工过程机械学院：机电工程学院姓名：2一、前言

二、粮食干燥系统现状

三、节能减排技术措施

四、取得的效果

五、粮食干燥行业展望3粮食枯燥系统节能减排的意义粮食枯燥涉及到当今世界所关注的能源、环境和粮食几大焦点问题，对保障国家粮食平安和维护社会稳定意义重大。?中共中央关于制定国民经济和社会开展第十二个五年规划的建议?又把“保障国家粮食平安〞列在了重要位置。而粮食枯燥是能否保障国家粮食平安的首要环节。粮食枯燥是粮食流通领域耗能最高的环节之一,是造成环境污染的重要来源。我国粮食枯燥行业枯燥所用能源比较单一，主要以煤为燃料，需要间接加热，能量利用率较低，一般为50％～75％，有的为30％～50％，有很大一局部热能被浪费掉了。每年需消耗煤炭约200万吨和电能约5亿kW·h，枯燥费用高达20多亿元。一、前言4粮食枯燥根本原理我国现阶段在生产实际中使用的粮食枯燥机，根本上均是热风式粮食枯燥机。利用对流传热原理对粮食进行加热升温，使水分汽化与粮食别离，水分随气流排出机外，也叫废气。供热系统为热风炉，热源燃料为煤〔约占90％〕，稻壳〔约占5％〕，柴油、天然气、煤气、沼气〔约占2％〕，其他热源〔约占3％〕。以煤、稻壳等为燃料的粮食枯燥机需配备换热器，间接加热枯燥粮食，热耗较高；以柴油等为燃料的粮食枯燥机可不配备换热器，直接加热枯燥粮食；以天然气、煤气等为燃料粮食枯燥机不需配备换热器，直接加热枯燥粮食，热耗较低。二、粮食枯燥系统现状5枯燥机的根本形式中国粮食枯燥机以塔式枯燥机为主，多采用对流枯燥法，有横流、混流、顺流、逆流、顺逆流、逆顺流及顺混流等多种形式。在东北地区的玉米主产区，均采用塔式连续式枯燥机来枯燥玉米，一般为单塔，塔体装粮横截面一般为3m×3m～5m×5m，高度在25m左右，采用多级枯燥和多级缓苏及两种以上热风温度的工艺配置来枯燥高水分玉米。玉米收获入庭院的水分普遍在28％～35％之间，收购入库时玉米水分平均仍在23％～30％之间。在东北地区，上冻时间早，这些高水分玉米来不及自然晾晒，主要依靠机械烘干方式将玉米水分降到14％以下。二、粮食枯燥系统现状8存在的问题1余热回收利用少枯燥机排出的废气带走了20％左右的热能，有些混流式粮食枯燥机还会高一些；热风炉的高温烟气带走了约15％左右的热能。这些废气和烟气现在是直接被排入大气，既污染了环境又损失了较多的热能。2热风炉热效率低热风炉的燃烧效率和换热器的换热效率低。如炉体结构落后，煤在链条炉排上静止燃烧，砌筑式换热器密闭性和保温性差，设备在现场的布置形式等诸多方面均使热风炉的效率大打折扣。二、粮食枯燥系统现状9存在的问题3设备热损大有局部应保温设备没有进行任何形式的保温，直接裸露于大气中，如风机外壳，其内部的热风温度在80℃～150℃，金属外表向大气散发着大量的热能。热风炉和换热器顶盖也只是简单地用炉灰渣覆盖，外表炉灰渣的温度也到达了65℃，热能损失很大。4污染重粮食枯燥机的污染源主要有两大局部，一是热风炉烟气排放，二是烘干塔枯燥和冷却废气排放。烟气除尘是采用多级沉降室沉降的方法，沉降室几何截面小、烟气速度高是普遍存在的问题，无脱硫设施。废气没有进行任何方式除尘，直接向大气排放，这也是由于高湿度废气除尘难度大所造成的结果。二、粮食枯燥系统现状枯燥机热平衡模型11枯燥和冷却废气回收利用热风炉烟气余热回收利用设备保温处理增大烟道截面或调整烟道走向采用分层供煤装置更换高效换热器防止使用过高的热风温度避开在最冷、最湿的季节烘粮一次烘干降水幅度不宜过大实施科学储粮，适当控制干粮最低水分三、节能减排技术措施12枯燥和冷却废气回收利用粮食枯燥机排出废气的特征是流量大、相对湿度高。废气温度随机型不同而稍有差异，一般在30～60℃左右。废气中因含有粉尘、玉米皮屑等，质量较差。目前粮食枯燥机废气余热回收利用的是枯燥段下部(约占枯燥段废气量的二分之一至三分之一)和冷却段的全部。由于废气余热是载于气体中，而且集中在枯燥机的局部，回收比较容易。回收方式：提高换热器进口风温和直接预热、枯燥粮食。三、节能减排技术措施13枯燥和冷却废气回收利用我们对混流和顺逆流粮食枯燥机进行了废气温、湿度的测定，结果是：三、节能减排技术措施混流粮食干燥机顺逆流粮食干燥机下部干燥段废气温度：40℃～60℃相对湿度：20％～40％废气温度：40℃～55℃相对湿度：40％～80％冷却段废气温度：10℃～40℃相对湿度：10％～40％废气温度：0℃～40℃相对湿度：10％～40％14枯燥和冷却废气回收利用阜新直属库的混流粮食枯燥机，枯燥段共有9层排气通风盒，根据测试数据，将下部3层通风盒排出的废气进行回收；冷却段共有4层排气通风盒，将全部冷却废气进行回收。在两侧排气道用3层隔板将排粮段、冷却段、下部枯燥段、上部枯燥段分别隔开，将30％左右的枯燥废气和全部冷却废气回收。并且是枯燥废气和冷却废气分别回收，互不影响。三、节能减排技术措施15换热器烘干塔

风机新增废气回收管道热风管道沉降室沉降室废气回收工艺原理示意图废气16枯燥和冷却废气回收利用为了不影响原有枯燥机热风系统的平衡和防止玉米皮屑进入换热器，废气回收装置采用了足够大的截面和合理的废气走向，使回收废气中的玉米皮屑得以别离和最大限度地降低阻力，保持原有系统的平衡，在没有增加动力的情况下，将回收的废气引至换热器进风口，进行再加热重复利用。废气回收装置全部采用钢结构双层保温管道，在皮屑沉降区域设有清灰口，要求定期去除沉降在管道内的玉米皮屑。经过生产使用，效果非常理想，废气回收、皮屑沉降、管道保温均到达了设计要求。既别离出了皮屑，又实现了无动力回收。三、节能减排技术措施17枯燥和冷却废气回收利用三、节能减排技术措施废气温度回收的枯燥废气温度47℃回收的冷却废气温度34℃18改造后带有废气回收粮食枯燥机系统两侧对称两侧对称19改造后废气回收管道中沉降的玉米皮屑又轻又薄的片状玉米皮屑20热风炉烟气余热回收利用热风炉烟气带走的热量是粮食枯燥系统热量损失的主要环节之一，对烟气余热进行回收利用，是节能减排的有效途径。回收方式：将烟气直送入枯燥机预热段中预热粮食，增设换热器回收余热，改造烟囱底部回收余热。排出的烟气温度一般在110℃～230℃，每套粮食枯燥系统每天可排放约45万立方米烟气，热量损失很大。三、节能减排技术措施21增设换热器回收余热在地下烟道与引风机之间增设一个小型列管式换热器，并配上一台风机辅助进风。烟气通过换热器后，温度降至30℃～40℃之间，换出的空气比大气温度平均升高15℃，送到主换热器的冷风进口，每小时回收的热量相当于4kg标煤的发热量。新增的卧式列管换热器是管外走烟，管内走空气，管内带有折流管，以提高换热效率。三、节能减排技术措施22改造后烟气余热回收装置新增风机新增换热器23改造后烟气余热回收装置保温烟气管道新增换热器新增风机24设备保温处理热风机保温风机外表温度与热风温度相同，面积又很大，相当于一个散热装置。

保温方法：一是采用角钢、扁钢做骨架，用岩棉做保温材料，外封彩钢板，对其进行保温处理；二是涂抹保温膏，然后再进行防雨处理，尤其是风量调节门的保温，用此方法更为方便，同样可以到达预期的保温效果。三、节能减排技术措施25改造前保温不标准的热风机26改造前无保温的热风机27设备保温处理热风炉与换热器顶盖保温现有热风炉和砌筑式换热器顶盖的保温只是简单地用炉灰渣覆盖，外表温度在65℃，面积在50㎡左右，向大气散发大量的热量。保温方法是：将顶盖上的灰渣去除干净，先用两层60mm厚的硅酸铝板敷上，再用粒度均匀的干炉灰铺平压实，或是采用珍珠岩和红砖压盖，最后用耐火土抹平。三、节能减排技术措施28改造前无保温的热风炉顶盖29改造前用炉灰保温的热风炉顶盖30珍珠岩保温施工中的热风炉顶盖31改造后的热风炉、换热器及热风室顶盖32设备保温处理热风室墙体保温室外砌筑式热风室保温，在外墙面贴苯板、粘拉结网、抹水泥、刷涂料等工艺进行保温处理，取得了理想的效果，减少了热风进塔前的热量散失。

室内距换热器1m以内的高温段采用岩棉板保温。三、节能减排技术措施33改造后带有保温层的热风室34改造后带有保温层的热风室35增大室外地下烟道截面在现有的粮食枯燥系统中，烟气除尘方式均是利用沉降原理，一般设有3个沉降室，烟气经换热器、沉降室、室外地下烟道，由引风机压入烟囱排放到大气。对更换换热器的枯燥系统，均加深了沉降室的深度，由1.3m增加到1.8m，截面积增加了38％，烟速也降低了30％以上，提高了降尘率，降低了阻力。在各示范库点中，对室外地下烟道截面进行了调整。三、节能减排技术措施36调整室外地下烟道走向室外地下烟道走向不合理，会导致换热器局部列管很少有烟气通过或者没有烟气通过，易被堵死，影响换热效果，同时也易损坏换热器。对于有足够空间的粮食枯燥系统，调整烟道走向，使烟气均匀地分配于各列管中，以提高换热效率，朝阳直属库调整较大，效果也特别明显。三、节能减排技术措施37辽宁省粮食科学研究所烟气流向与出烟孔位置的关系

不合理的出烟孔位置

热风炉

换热器

热风最佳出烟位置冷空气烟气

烟气及走向38改造前出烟管位置不合理出烟管位置不合理39改造后的出烟管位置改造后地下烟道走向40改造后的出烟管位置出烟管中心正对换热器轴线41采用分层给煤装置现有热风炉一般均采用链条炉排，要求最大煤块不得超过40毫米，小于3毫米的不多于30％，即便如此，仍有一定量的煤末还是通过炉排上的气孔漏进了风道，现改用分层供煤装置替代原有的普通煤斗，这样可以保证较大颗粒的煤块在下面贴近炉排，较小颗粒的煤在上层，透气性好，风阻小，不但减少漏煤量，而且还改善了燃烧条件，提高了燃烧效率。三、节能减排技术措施42分层供煤装置原理图43炉排上煤层内部颗粒分布比照示意图普通煤斗煤粒分布分层煤斗煤粒分布44改造后更换的分层煤斗45更换高效换热器示范库点现有的粮食枯燥系统已经使用了近十年，换热器损坏严重或者列管堵塞过多，已经影响到换热效果，抚顺、台安、建平、朝阳直属库全部和局部更换了换热器，有的还采用了4管程换热器，将原来砌筑式换热器的管壳改为钢结构快装式换热器管壳，密闭性和保温性均有较大的提升，提高了换热效率。三、节能减排技术措施地下沉降室看到的换热器列管堵塞状况4647换热器列管顶部堵塞状况48改造后的钢结构快装式换热器防止使用过高的热风温度长江、淮河流域粮食枯燥机最高热风温度推荐值单位：℃49粮食种类顺逆流横流混流玉米1207080稻谷504045小麦804550三、节能减排技术措施50避开在最冷、最湿的季节烘粮东北地区在粮情允许的前提下，要尽量避开在12月中下旬至1月份烘粮气温低、湿度大，烘干本钱高辽宁分公司辖区已有局部直属库以春节后烘粮为主吉林四平地区已有局部粮库在5月份收粮，水分在15％左右三、节能减排技术措施51一次烘干降水幅度不宜过大提倡二次烘干，水分均匀，产量提高可以节煤，单位枯燥本钱降低粮食品质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％增加搬倒费用，增加电费和现场作业量三、节能减排技术措施52实施科学储粮，适当控制干粮最低水分提倡仓内通风枯燥玉米平安储藏水分东北地区14.5％长江流域14％稻谷平安储藏水东北地区15.5％长江流域14.5％三、节能减排技术措施53四、取得的效果现场环境得以改善节能效果显著改造前后节能指标比照54现场环境得以改善废气的回收，80%玉米皮屑被别离出来，到处飞扬的现象大大减少，粮食枯燥作业现场的环境得到了改善。设备外观整洁，环境清洁，方便于使用和维护，尤其是热风炉和换热器的墙体和顶盖，有利于文明生产和平安生产。由于加大了烟气沉降室截面，烟速降低，除尘效果好，排出的烟气含尘量大为降低。四、取得的效果节能效果显著首批的9个示范库点平均节能12.4％，最高的达30％。废气回收对节能的奉献率最大，如阜新和丹东直属库，节能均超过了25％。设备保温处理和调整烟道走向，是最经济的节能措施，用较低的炉温就可得到较高的热风温度，提高了换热器热效率，投入少，效果好。55四、取得的效果56节能效果显著更换新型换热器后，壳体的密闭性和保温性得到了较大的提升，换热效率有很大提高。采用分层给煤装置，改善燃烧条件，提高了煤的燃尽率；减少漏煤量，提高了煤的利用率。热风炉烟气余热回收，降低了排烟温度，减少了热量损失。四、取得的效果57改造前后单位煤耗指标比照粮库名称

煤耗(kg/t粮·1%水)节煤率(%)