燃用生物质粮食烘干热风炉节能优化设计

日常使用过程中通过太阳能电池板进行太阳能的收集以 及储备，再将其中的太阳能量传输到蓄电池之中，从而为 驱 鸟 器 的 日常 使 用 提供 能 源 动 力 ，使 得 在 该 驱 鸟 器 的 使 用 过 程中 基 本 不 耗 费较 多 的 能 源 ，对 环 境 之 中 的 资 源 起 到一种节约的作用。 3.3 工作效率高
盒 连 通 ，上行 换 热 管组 上 端 的 出 烟 口 与 旋 风 除 尘 桶 上 部
的进烟口连通。
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第 45 卷第 7 期 Vol.45 No.7
时代农机
TIMES AGRICULTURAL MACHINERY
2018 年 7 月 Jul.2018
调节生物质颗粒的燃烧效率。
2.2 热交换管组
热 交 换 管 组 包 括 多 个 竖 直 设 置 的 换 热 管 组 ，换 热 管
组根据空气行进方向分为下行换热管组和上行换热管
组。下行换热管组上端的进烟口与上述炉膛的出烟口连
通 ，下 行 换 热 管 组和 上 行 换 热 管 组 的 下 端 通 过 第 一 集 尘
关键词：生物质；粮食烘干；热风炉；优化设计
近些年来，得益于经济的高速发展，我国粮食烘干机 市场的发展较快。据统计，2012-2016 年间，我国粮食烘干 机保有量由 3.6 万台增加至 8.5 万台，机械烘干粮食占总 产量的 20.33%。
目前粮食烘干的一般做法是通过热风炉（燃煤 、燃 油 、燃 生 物 质 等）加 热 空 气，输 出 稳 定 温 度 的 热 风 进 入 烘 干机，对粮食进行烘干。以我国现在的能源状况来看，普 遍以燃煤热风炉为主，并逐年降低，以燃油或生物质燃料 热风炉替代，运用最广的是列管式和无管式热风炉咱1暂遥 绝 大 多 数 用 户在 热 风炉 排 烟 口 没 有 配 备 脱 硫 、脱 氮 和 除 尘 设 备，煤 燃 烧 产生 的 粉 尘 、二 氧 化 硫 、氮 氧 化 物 等 污 染 物 直接排入大气咱2暂，造成环境污染。新环保法实施后，很多地 区 将燃 煤 热 风 炉 改 成 燃 生 物 质 热 风 炉 ，但 只 是 简 单 的将 煤替换成生物质颗粒燃料，因缺少行业标准和规范，普遍 存在着生物质燃烧不充分、热效率低、自动化程度低等问 题。在坚定不移地贯彻落实节约资源和保护环境的基本 国策，“绿水青山就是金山银山”的发展背景下，要加快淘 汰老旧农业装备，推广农用节能设备，提升农村能源利用 的清洁水平。
1 生物质热风炉节能优化影响因子
1.1 高温烟气 热风炉排出的烟气温度越高，带走的热量越多，是热
风炉热量损失的主要原因。如何对烟气的余热进行回收 利用，是热风炉节能设计的有效方法之一咱3暂遥 1.2 热效率
不 同 结 构 的 热 风 炉 热 效 率 相 差 较 大 ，热 效 率 高 的可 达 75%~80%，低的不足 40%，平均热效率 55%咱4暂遥 通过内 部结构的优化设计可以较大幅度的提高热效率范围。 1.3 生物质燃烧效率
第 45 卷第 7 期 Vol.45 No.7
时代农机
TIMES AGRICULTURAL MACHINERY
燃用生物质粮食烘干热风炉节能优化设计
郑 涛，林 雪，朱建锡，费 焱，王 洁
（浙江省农业机械研究院，浙江 金华 321000）
2018 年 7 月 Jul.2018
摘 要：文章设计了一种燃用生物质的粮食烘干热风炉，通过余热回收利用技术，辅以烟气净化、空气流场分 析以及燃烧分析等技术，提高热风炉的热效率，提高生物质颗粒的燃烧效率，节省燃料消耗，进而达到粮食烘干热 风炉节能降耗的目的。
于除尘充分、节能环保。
2.1 炉膛
炉 膛 的 由 厚 钢 板 卷 圆 后 焊 接 而 成 ，外 壁 上 设 有 多 片
源自文库
导热片，多片导热片自下而上间隔排列。炉膛燃烧室底部
呈圆锥状倾斜向下，底部最低处设有炉栅，炉膛还设有燃
烧 室 和 机 体 外部 的 供氧 通 道 ，可 根 据 输 出 热 风 温 度 自 动
出风口
炉膛
热风交换管组 布袋除尘组 旋风除尘桶
进风口
图 1 整体结构图
炉 膛 的 进 料 口 通 过 自 动 供 料 装 置 与 料 斗（生 物 质 颗
粒 料）相连 ，机 体 的两 侧 分 别设 有 出 风 口 和 进 风 口 ，热 交
换管组、旋风除尘桶、布袋除尘组的下方分别对应设有第
一集尘盒、第二集尘盒、第三集尘盒。此热风炉的优点在
生物质是一种由纤维素、半纤维素、木质素构成的复 杂 高 聚 物 ，不 同 细 度、不 同原 料 、不 同 成 型 密 度 的 生 物 质 颗 粒 具 有 不同 的 燃 烧特 性 ，并 且 也 决 定 了 生 物 质 颗 粒 的 热值及燃烧效率的高低。
资助项目：浙江省基础公益研究计划项目“燃用生物质粮食烘干热 风炉节能优化设计及应用”（LGN18C200007）
抵 板一 侧 向 固 定 板一 侧 表 面 相 抵 的 方 式 ，保 证 输 电 线 支 架的稳定性。 2.5 单片机
在智 能 语 音 驱 鸟 器 的 整 体构 造 设 计 之 中 ，整 体 控 制 箱 之 中 的 单片 机 统 一 采用 相 同 的 型 号，即 设有 型 号 为 STC89C51 的单片机。该型号的单片机主要通过与各个部 分 的结 构 原 件 进 行联 系 实 现 其 功 能 ，这 些 结 构 原 件 主 要 有太阳能电池板、蓄电池、扬声器以及超声波发生器等装 置，通过全面的电性连接，保证各装置功能的完善。
作者简介：郑涛（1985-），男，浙江金华人，大学本科，工程师，主要研 究方向：现代农业技术装备研发。
1.4 炉体散热 厂家出于成本考虑，一般用角钢焊接热风炉的骨架，
岩棉等保温材料作为填充保温，外观用钢板封壳。这样的 保温方式炉体散热损失还是高达 15%~20%咱5暂遥
2 热风炉工作原理及结构
根 据 现 有 热 风 炉 存 在 的 问 题 ，结 合 热 风 炉 节 能 优 化 影响因子，本文提出一种节能环保的新型生物质热风炉。 整体结构如图 1 所示，机体内腔设置有依次连通的炉膛、 热交换管组、旋风除尘桶以及布袋除尘组等。