粮食干燥系统节能减排技术

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二、粮食干燥系统现状
存在的问题
1 余热回收利用少 干燥机排出的废气带走了20 左右的热能， 20％ 干燥机排出的废气带走了20％左右的热能，有些混流式粮 食干燥机还会高一些；热风炉的高温烟气带走了约15 15％ 食干燥机还会高一些；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， 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。 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。 热风炉的燃烧效率和换热器的换热效率低。如炉体结构落 煤在链条炉排上静止燃烧， 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， 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。 大打折扣。
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二、粮食干燥系统现状
粮食干燥基本原理
我国现阶段在生产实际中使用的粮食干燥机， 我国现阶段在生产实际中使用的粮食干燥机，基本上均是热风 式粮食干燥机。利用对流传热原理对粮食进行加热升温， 式粮食干燥机。利用对流传热原理对粮食进行加热升温，使水分 汽化与粮食分离，水分随气流排出机外，也叫废气。 汽化与粮食分离，水分随气流排出机外，也叫废气。所用燃料以 煤为主，部分稻谷干燥机使用燃油。 煤为主，部分稻谷干燥机使用燃油。
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三、节能减排技术措施
干燥和冷却废气回收利用 技术难点：分离皮屑和无动力回收
为了不影响原有干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 截面和合理的废气 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分离和最大限度地降低阻 保持原有系统的平衡，在没有增加动力的情况下， 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。 收的废气引至换热器进风口，进行再加热重复利用。
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废气回收工艺原理示意图
热风管道
新增废气回收管道
换热器
废气
烘干塔
风机
沉降室
沉降室
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三、节能减排技术措施
干燥和冷却废气回收利用
根据各示范库点粮食干燥系统的现场位置情况， 根据各示范库点粮食干燥系统的现场位置情况，我们 对阜新直属库的粮食干燥系统进行了废气回收利用。 对阜新直属库的粮食干燥系统进行了废气回收利用。 阜新直属库是300t/d混流干燥机， 阜新直属库是300t/d混流干燥机，对下部干燥废气和 300t/d混流干燥机 冷却废气回收利用， 冷却废气回收利用，用管道将回收的废气引至换热器 进口。 进口。
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已经使用了8年的300t/d粮食干燥机系统
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三、节能减排技术措施
烘干塔干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 避免使用过高的热风温度 避开在最冷、 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， 实施科学储粮，适当控制干粮最低水分
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一、前 言
粮食干燥系统节能减排的意义
民以食为天，粮食是国民经济的基础， 民以食为天，粮食是国民经济的基础，是人们赖以生存的基 本物资需求，同时也是粮食系统的能耗大户。 本物资需求，同时也是粮食系统的能耗大户。粮食干燥是粮 食流通领域耗能最高的环节之一, 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。 我国粮食干燥行业每年需消耗煤炭约200万吨和电能约5 我国粮食干燥行业每年需消耗煤炭约200万吨和电能约5亿 200万吨和电能约 kW·h，干燥费用20多亿元。在能源消耗中，热能占了95 20多亿元 95％ kW·h，干燥费用20多亿元。在能源消耗中，热能占了95％ 以上。 以上。
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三、节能减排技术措施
干燥和冷却废气回收利用 我们对混流和顺逆流粮食干燥机进行了废气 湿度的测定，结果是： 温、湿度的测定，结果是：
混流粮食干燥机下部干燥段 废气温度：40℃～ 废气温度：40℃～60℃ 相对湿度：20％～40％ ％～40 相对湿度：20％～40％ 混流粮食干燥机冷却段 废气温度：20℃～ 废气温度：20℃～40℃ 相对湿度：10％～40％ ％～40 相对湿度：10％～40％
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改造后烟气余热回收装置
新增风机
新增换热器
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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
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三、节能减排技术措施
阜新库废气回收和烟气余热回收利用， 阜新库废气回收和烟气余热回收利用， 使换热器进风口的空气温度比大气提高
36℃ 大气－7.3℃ 进风口29.3 36℃（大气－7.3℃；进风口29.3℃） 29.3℃
干燥机的基本形式
在东北地区的玉米主产区， 在东北地区的玉米主产区，均采用塔式连续式干燥机来干燥玉 一般为单塔，塔体装粮横截面一般为3m 3m～5m×5m， 3m× 米，一般为单塔，塔体装粮横截面一般为3m×3m～5m×5m，高度 25m左右 左右， 在25m左右，采用多级干燥和多级缓苏及两种以上热风温度的工 艺配置来干燥高水分玉米，大部分玉米水分在30 左右。 30％ 艺配置来干燥高水分玉米，大部分玉米水分在30％左右。 稻谷干燥除部分采用上述类型的干燥机外， 稻谷干燥除部分采用上述类型的干燥机外，大部分采用横流间 歇式多台并联的谷物干燥机，尤其是在长江流域使用较多。 歇式多台并联的谷物干燥机，尤其是在长江流域使用较多。
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三、节能减排技术措施
热风炉烟气余热回收利用
在地下烟道与引风机之间增设一个小型列管式换热器， 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 并配上一台风机辅助进风。烟气通过换热器后， 60℃～85℃之间 之间， 至60℃～85℃之间，换出的空气比大气温度平均升高 15℃，送到换热器的冷风进口， 15℃，送到换热器的冷风进口，每小时回收的热量相当 标煤的发热量。 于 4 kg 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， 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。 带有折流管，以提高换热效率。
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二、粮食干燥系统现状
存在的问题
3 设备热损大 有部分应保温设备没有进行任何形式的保温， 有部分应保温设备没有进行任何形式的保温，直接裸露于大气 如风机外壳，其内部的热风温度在80 80℃ 150℃ 中，如风机外壳，其内部的热风温度在80℃～150℃，金属表面 向大气散发着大量的热能。 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，表面炉灰渣的温度也达到了65 65℃ 热能损失很大。 炉灰渣覆盖，表面炉灰渣的温度也达到了65℃，热能损失很大。 4 污染重 粮食干燥机的污染源主要有两大部分，一是热风炉烟气排放， 粮食干燥机的污染源主要有两大部分，一是热风炉烟气排放， 二是烘干塔干燥和冷却废气排放。 二是烘干塔干燥和冷却废气排放。烟气除尘是采用多级沉降室沉 降的办法，沉降室几何截面小、烟气速度高是普遍存在的问题， 降的办法，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， 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。 也是由于高湿度废气除尘难度大所造成的结果。
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三、节能减排技术措施
干燥和冷却废气回收利用
废气温度 回收的干燥废气温度47℃ 回收的干燥废气温度47℃ 47 回收的冷却废气温度34℃ 回收的冷却废气温度34℃ 34
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安装中的废气回收装置
皮屑沉降区
清灰门
清灰门
皮屑沉降区
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改造后带有废气回收的300t/d粮食干燥机系统
两侧对称
两侧对称
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三、节能减排技术措施
设备保温处理
热风机保温
风机表面温度与热风温度相同，面积又很大， 风机表面温度与热风温度相同，面积又很大，相当于一 个散热装置。 个散热装置。 保温方法： 保温方法： 一是采用角钢、扁钢做骨架，用岩棉做保温材料， 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； 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， 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， 节门的保温，用此方法更为方便，同样可以达到预期的 保温效果。 保温效果。
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改造前保温不规范的热风机
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改造前无保温的热风机
Baidu Nhomakorabea
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三、节能减排技术措施
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， 65℃ 面积在50 左右， 50㎡ 覆盖，表面温度在65℃，面积在50㎡左右，向大气散发大量 的热量。 的热量。 保温方法是： 保温方法是： 将顶盖上的灰渣清除干净，先用两层60mm厚的硅酸铝板敷上， 60mm厚的硅酸铝板敷上 将顶盖上的灰渣清除干净，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， 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 最后用耐火土抹平。 盖，最后用耐火土抹平。
粮食干燥系统 节能减排技术
中国储备粮管理总公司 汪喜波
博士 2010年12月 2010年12月
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
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一、前 言
粮食干燥系统节能减排的意义
粮食干燥涉及到当今世界所关注的能源、 粮食干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，对保障国家粮食安全和维护社会稳定意义重大。 点问题，对保障国家粮食安全和维护社会稳定意义重大。 中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》 中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》 提出: 十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20 20％ 提出: “十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20％左 主要污染物排放总量减少10 的约束性指标。 10％ 右、主要污染物排放总量减少10％的约束性指标。粮食干 燥是粮食流通领域耗能最高的环节之一, 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。 重要来源。 《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划 的建议》又把“保障国家粮食安全”列在了重要位置。 的建议》又把“保障国家粮食安全”列在了重要位置。而粮 食干燥是能否保障国家粮食安全的首要环节。 食干燥是能否保障国家粮食安全的首要环节。
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
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三、节能减排技术措施
热风炉烟气余热回收利用
热风炉烟气带走的热量是粮食干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， 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。 的有效途径。 排出的烟气温度一般在100℃～130℃， 排出的烟气温度一般在100℃～130℃，每套粮食干燥 烟气温度一般在100℃ 系统每天可排放约45万立方米烟气，热量损失很大。 系统每天可排放约45万立方米烟气，热量损失很大。 45万立方米烟气
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三、节能减排技术措施
干燥和冷却废气回收利用
阜新直属库的混流粮食干燥机，干燥段共有9 阜新直属库的混流粮食干燥机，干燥段共有9层排气通 风盒，根据测试数据，将下部3 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 排气通风盒， 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。 进行回收。 在两侧排气道用3 隔板将排粮段、冷却段、 在两侧排气道用3层隔板将排粮段、冷却段、下部干燥 上部干燥段分别隔开， 30％ 段、上部干燥段分别隔开，将30％左右的干燥废气和 全部冷却废气回收。 全部冷却废气回收。并且是干燥废气和冷却废气分别 回收，互不影响。 回收，互不影响。
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三、节能减排技术措施
干燥和冷却废气回收利用 顺逆流粮食干燥机下部干燥段
废气温度：40℃～55℃ 废气温度：40℃～ 相对湿度：40％～80％ 相对湿度：40％～80％ ％～80
顺逆流粮食干燥机冷却段
废气温度：0℃～ 废气温度：0℃～40℃ 相对湿度：10％～40％ 相对湿度：10％～40％ ％～40
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二、节能减排技术措施
干燥和冷却废气回收利用
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 废气回收装置全部采用钢结构双层保温管道， 域设有清灰口，要求定期清除沉降在管道内的玉米皮屑。 域设有清灰口，要求定期清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、 生产使用，效果非常理想，废气回收、皮屑沉降、管道保温均 达到了设计要求。既分离出了皮屑，又实现了无动力回收。 达到了设计要求。既分离出了皮屑，又实现了无动力回收。