糧食干燥尾氣廢熱回收中的應(yīng)用設(shè)計(jì)
糧食干燥過程中的尾氣具有排放量大、雜物大量、溫度低等特性,在其尾氣回收利用過程中必須考慮以下幾方面:
?、傥矚鈴U熱回收過程中的堵塞問題。避免尾氣中的雜物造成堵塞,影響設(shè)備的正常運(yùn)行,降低尾氣廢熱的回收利用效率;
?、谖矚鈴U熱回收過程中的腐蝕性問題。因?yàn)槲矚馐菨駸峥諝猓锩骐s物較多,長時(shí)間使用由于雜物發(fā)酵等原因容易對(duì)廢熱回收利用設(shè)備造成腐蝕損壞;
?、坌省踩詥栴}。糧食干燥行業(yè)屬于低收益、高能耗行業(yè),但也屬于國家戰(zhàn)略戰(zhàn)備相關(guān),所以在尾氣回收利用過程中不僅要高效,減少使用者的投資回收周期,而且更需要在整個(gè)尾氣回收利用過程中保證糧食干燥的安全性。
針對(duì)以上幾個(gè)問題,在實(shí)際應(yīng)用過程中,利用水氣直接接觸換熱法將尾氣中濕熱空氣的熱量交換至水中,過濾掉尾氣中大部分的雜物,避免在糧食干燥過程中造成粉塵、碎屑、谷殼等雜物堆大氣的污染,同時(shí)也避免了由于尾氣熱能品位低、風(fēng)量大而導(dǎo)致在間接換熱器設(shè)計(jì)過程中設(shè)備大、容易堵塞等缺陷。
通過水氣直接換熱后將尾氣中的熱量集中到水中形成30℃左右的中低溫?zé)崴?,并通過水過濾裝置去除水中雜物,這樣避免了直接對(duì)干燥尾氣過濾造成的熱量損耗,以及由于干燥尾氣風(fēng)量大且分散導(dǎo)致的過濾不干凈、費(fèi)用高等問題。
通過除雜后的中低溫?zé)崴行У乇苊饬嗽趽Q熱過程中的堵塞問題,從而利用高效蒸汽壓縮熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)回收中低溫水的中熱量,制取60~80℃的熱水,再將制取的熱水通過熱風(fēng)換熱器加熱新風(fēng),替代部分糧食干燥用燃煤,達(dá)到糧食干燥過程中尾氣的回收利用。整個(gè)尾氣廢熱回收再利用的技術(shù)思路見圖1。
其中蒸汽壓縮熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)是將低品位、分散的尾氣廢熱資源回收制取中高溫?zé)崴闹匾b置,采用蒸汽壓縮熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)裝置可以有效地減少石化能源的消耗。蒸汽壓縮熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)制熱的能效比(COP值)計(jì)算公式為:
所以,蒸汽壓縮熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)在廢熱回收利用過程中制熱的COP>1。故蒸汽壓縮熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)一方面其從廢熱過程中吸取熱量,減少廢熱產(chǎn)生的熱污染,另一方面高效制取的高品位高溫?zé)嵩纯晒┕I(yè)、民用等,減少了企業(yè)、城市等對(duì)石化能源或電力資源的依賴。在能源缺乏的今天,蒸汽壓縮熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)技術(shù)充分體現(xiàn)了清潔、環(huán)保能源技術(shù)在廢熱回收過程中的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保優(yōu)勢(shì),對(duì)國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
目前我國特別是北方廣大地區(qū),糧食干燥需求量非常大,但是能耗為國外發(fā)達(dá)地區(qū)的1.5~2倍。而且大多數(shù)的糧食干燥尾氣都直接排放到大氣,造成環(huán)境污染,也浪費(fèi)了大量的能源。采用本文中的糧食干燥尾氣回收再利用技術(shù),可以高效地回收利用尾氣中的低品位能源,減少糧食干燥過程中化石能源的使用,可為糧食干燥企業(yè)每年至少節(jié)省18%左右的能源消耗,同時(shí)減少相應(yīng)的CO2、NOx、SO2等廢氣排放,可避免90%以上糧食干燥過程尾氣中灰塵、糧食碎屑等雜物的無序排放。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)糧食干燥行業(yè)的轉(zhuǎn)型,降低行業(yè)對(duì)化石、電力等高品位能源的消耗和依賴,貫徹國家的節(jié)能減排方針,對(duì)實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
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