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CHGT系列粮食烘干机供热系统分析与评价
发布时间：2013-04-12 08:51 来源：未知
我国是世界稻谷生产第一大国，近年来的年产量约1.9亿t。但粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输等过程中的损失高达15%，远远超过联合国粮农组织规定的5%的标准。在这些损失中，每年因气候潮湿，湿谷来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达5%。目前，在我国的稻谷主要种植区域，农民基本上还是靠天晒粮，使用机械干燥的稻谷还不到总产量的10%．究其原因，主要有3个方面的因素：
(1)粮食干燥机的保有量较少；
(2)干燥机的使用效率受气候条件影响；
(3)干燥成本偏高。
稻壳质量约占稻谷质量的20%左右，稻米加工中，是最大宗的副产品。在大多数碾米企业中，稻壳仍然是自然堆放或焚烧，既占用土地资源，污染周边环境，还是潜在的火灾隐患。
利用稻壳的热能，作为农产品干燥机的热源，可将碾米企业废弃的稻壳变废为宝，使之成为洁净、可再生的生物能源，是实现稻谷收割、干燥、储藏、加工一条龙作业模式，形成绿色产业链的有效途径。本文介绍了CHGT系列粮食烘干机供热系统的工作原理和结构特点。通过与常用的几种粮食烘干机供热方式相比较可知：该供热系统采用稻壳为燃料，结构简单、成本低、效率高，可有效地降低粮食烘干机干燥成本。
1、CHGT系列粮食烘干机的供热系统
CHCT系列粮食烘干机采用积木式结构，便于规模化生产，且易于现场安装。提升机将粮食提升到烘干机顶层，由进粮机构将粮食均匀散落在烘干机内。粮食在自重作用下，等速、均匀下落，完成干燥降水过程后，从排粮绞龙排出。烘干机底部排粮绞龙出口安装有双路阀，可使烘干机处于连续式工作状态或分批式工作状态。
1.1 CHGT系列粮食烘干机供热系统的结构及工作原理
CHGT系列粮食烘干机的供热系统，采用稻壳等生物质为原料，由稻壳仓、稻壳螺旋输送机、燃烧炉、燃烧器、除灰器和除灰螺旋输送机、风机、风网等组成。稻壳由稻壳仓自上而下流动，经稻壳螺旋输送机由1号风机吹人稻壳燃烧炉：燃烬的稻壳灰由除灰器收集后，经除灰螺旋输送机排出，作为稻壳灰综合利用的原料，经燃烧炉加热的洁净热空气由2号风机送至干燥塔作为粮食烘干机的干燥介质。供热系统工作原理如图1所示：
1.1.1稻壳仓和稻壳螺旋输送机
稻壳在稻壳仓中自上而下流动，经稻壳螺旋输送机，按一定比例混合的稻壳与空气的两相流由l号风机吹人燃烧炉，为燃烧炉的连续稳定燃烧提供燃料。依据稻谷水分含量和烘干机的工作台数，可通过变频器调节稻壳螺旋输送机的转速，控制稻壳的输入量。
1.1.2燃烧炉
一定浓度的稻壳与空气的两相流由1号风机吹进燃烧炉后，在离心力和重力的共同作用下，做螺线运动。由于燃烧炉内温度在800℃以上，使稻壳中的易挥发物质汽化，产生可燃气体，还由于紊流作用，高温区的燃烧气流与稻壳产生的可燃气体互相混杂，因而使稻壳迅速燃烧。此燃烧过程在涡流悬浮状态下产生，故燃烧炉形成无炉排悬浮燃烧。
1.1.3燃烧器
在燃烧炉的初始燃烧阶段，采用燃烧器燃油辅助点火和燃烧。首先开启炉上的燃烧器以预热炉膛，燃烧约5～6 min，炉膛温度可达500～600℃；此时启动稻壳输送系统，即稻壳由稻壳仓通过螺旋输送机输出，再经1号风机吹入炉中。稻壳在燃烧器助燃下，充分燃烧，炉膛温度迅速上升。待炉温升至700～900℃时，可关闭燃烧器，稻壳将自行维持连续燃烧。
1.1.4除灰器和除灰螺旋输送机
燃稻壳炉与其它燃烧炉相比，其特殊之处主要是同等产热量条件下，所耗燃料体积大，烟气含尘量乡。如果没有设置有效除尘装置，烟囱所排出稻壳灰将多得惊人，在刮风时随风飘散，严重污染环境。除灰器将燃尽的稻壳灰捕集下来，经冷却后，由除灰螺旋输送机排出收集，实现了稻壳灰的全干法回收，从而为稻壳灰的综合利用提供优质原料。
2、CHGT系列粮食烘干机的供热系统评价
2.1有效地降低干燥成本
烘干机必须配有一定的热源才能完成烘干作业。目前粮食烘干机常用的供热方式有：燃煤型、燃油型、燃气型、燃稻壳型等等。CHCT系列粮食烘干机以稻壳等生物质为热源，有效地降低了粮食干燥成本。
稻壳着火温度为340℃，着火初期挥发成分析出迅速，燃烧剧烈。稻壳一经接触火焰或未燃尽红热的稻壳灰，在氧气得到连续补充的条件下立即被点燃，其燃烧发热量约为标准煤的1/2．为燃油的1/4，见表1。
在谷物的干燥过程中，蒸发1000 g水所需的热量约为5 000 kJ。
根据表1中各种燃料的热值、单价、燃烧效率以及在干燥过程中水分蒸发时所需的热量，计算出蒸发1 000 g水所需的各种燃料的成本见表2。
现以100 t/d粮食烘干生产线为例：按原粮水分从20%烘干到15%计，若以燃油为热源需烘干成本约3 250元；而以稻壳为热源则需烘干成本约250元，若按每年工作90 d计，仅燃料一项就节约成本27万元。由此可知：以稻壳等可再生物质为热源，可以有效地降低粮食的干燥成本，减轻农民负担，提高粮食烘干机的拥有量和普及率，从而改变传统的靠天晒粮生产模式，减少因高水分造成的产后损耗。若利用“一机多用”技术，使烘干机不仅能干燥稻谷，同时能干燥油菜籽、大豆等多种粮食作物，则经济效益更加巨大。与此同时，通过机械热力及时干燥，还可抑制酶的活性，改善储藏和加工品质，从而提高综合经济效益。
2.2供热系统的主要特点
与现有粮食烘干机的供热方式相比较，CHCT系列粮食烘干机的供热系统具有以下几个特点。
(1)采用粮食企业废弃的稻壳作为烘干机的热源，不仅有效地降低了烘干成本，而且变废为宝，实现了收割、干燥、储藏、加工一条龙作业模式；
(2)燃烧炉采用无炉排悬浮燃烧技术，与同类烘干机供热方式相比较，使稻壳的燃烧更完全、效率更高：且燃烧炉内无运动部件和易损件，结构简单，维护方便：
(3)实现了稻壳灰的干法回收，从而为稻壳灰的综合利用提供了优质原料；
(4)该供热系统采用自动控制技术，实现了稻壳喂入量、热风温度、热风风量的在线自动控制与调节。
3、结论
开发利用可再生物质能源替代煤炭、石油和天然气等非再生的化石能源，是我国的基本国策。CHGT系列粮食烘干机供热系统，以可再生生物质——稻壳为燃料，采用无炉排悬浮燃烧技术，结构简单，成本低、可靠性高；不仅有效地降低了干燥成本，而且干法回收的稻壳灰为其综合利用提供了优质原料．具有良好的市场前景。
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