第一代生物质压块反烧炉的研发与应用

工作计划 |

时间:

2021-06-27 19:48:29

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摘要 分析了RF-3型生物质压块反烧炉的主要特点、试验情况,指出存在的问题,提出了改进建议和下一步努力方向,并为今后的推广应用提供理论依据。

关键词 密集烘烤;RF-3型生物质压块反烧炉;应用效果

中图分类号 S226.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)14-0198-01

RF-3型生物质压块反烧炉由河北奥科瑞丰生物质技术有限公司生产,2012年烘烤季节在费县上冶烟站进行了烘烤试验,同年12月在改进完善的基础上,在莒南县相沟乡王祥社区烘烤工场进行了空载试验,2013年临沂烟区推广应用200套。现总结其特点、使用情况,并提出改进领域和工作思路,以供参考。

1 主要特点

1.1 工作原理

RF-3型生物质压块反烧炉采用生物质压块燃料半气化燃烧技术,点火容易,升温快,点火5 min即能达到理想燃烧状态,并可根据烘烤曲线控制火力,稳温时小火燃烧,燃烧充分,无黑烟[1]。

1.2 基本结构

RF-3型生物质压块反烧炉外观结构具体如图1所示。

1.3 主要特点

1.3.1 着火温度低。使用的生物质压块的着火点低,一般温度为300 ℃左右。一张报纸即可引燃,点火方便。

1.3.2 节能效果明显。使用秸秆压块做燃料,每炉次代替燃煤750 kg以上,节能、降本效果明显[2-3]。

1.3.3 减排效果显著。该炉采用气化燃烧技术,燃料燃烧充分,几乎不产生烟气、粉尘、焦油,减少了大气污染。另外,由于普通燃煤的含硫量在2%左右,而生物质原料的含硫量在0.1%以下,远远低于燃煤的含硫量,经测定,二氧化硫排放量低于国家标准2/3以上。同时,由于燃烧排放的二氧化碳被植物生长过程再次吸收,基本实现了燃烧过程中温室气体的零排放。

1.3.4 热量利用率更高。该炉的散热器面积增大,有效降低了排烟温度,烟气带走的热量更少,燃料利用率更高。

1.3.5 减工效果明显。采用自动给料装置,利用自控仪控制,自动给料装置加入一次燃料变黄期可使用10 h左右,定色期可使用4~6 h,燃烧时间长,降低了连续加料的劳动量[4]。

1.3.6 烘烤燃料成本投入更少。经验证,使用生物质压块反烧炉烘烤烟叶的压块使用量和使用普通立式炉煤炭使用量差不多,而生物质压块的价格是600元/t,煤炭的价格是1 000元/t左右,生产成本降低1/3。

1.3.7 燃料炉灰可回收利用。生物质压块燃料产生的炉灰富含钾元素,经集中回收可作为钾肥的原料卖给肥料厂或作为钾肥使用,经济、环保,实现了元素的自然循环。

2 使用情况

2.1 费县烘烤试验情况

生物质压块反烧炉平均每千克干烟耗生物质压块2.4 kg,耗电0.38 kW·h;普通炉平均每千克干烟耗煤量2.32 kg,耗电量0.38 kW·h。按照市场价,秸秆压块600元/t,煤炭1 000元/t,电0.84元/kW·h计算,不计人工成本,生物质压块反烧炉平均每千克干烟烘烤成本为2.08元,普通炉平均每千克干烟烘烤成本为2.96元。由此可以看出,使用生物质压块烘烤成本降低了29.73%,降耗效果明显。

2.2 莒南空载试验情况

2.2.1 点火。2012年12月28日9:34点火,9:38达到正常燃烧,烟囱达到无烟状态。

2.2.2 燃烧与升温。变黄期采用小火燃烧,燃烧时升温平稳,烟囱无黑烟现象,11:40烤房干球温度升至设定目标温度40 ℃,从点火时的1.9 ℃到40 ℃,共用时130 min,16:30停止加料,共使用生物质压块燃料102 kg,平均每小时压块消耗量在15 kg左右。

2.2.3 自动给料。炉体外装配自动加料装置,由料仓及无轴螺旋输送装置构成,每次可保障装满50 kg压块燃料,可持续保障3.5 h的连续燃烧;同时,燃料输送装置采用了二级减速技术,螺旋转速调节精确,运行平稳,容易进行加料量控制和调节[5]。

2.2.4 清灰。采用活动炉排,在燃烧过程中及燃烧结束后,通过链接炉排的手柄进行前后晃动清灰,能实现有效清理积灰,避免灰分堆积结焦现象;同时,可实现炉排上燃料的均匀分布,便于燃料的充分均匀燃烧,避免燃料堆积燃烧不充分的现象。

3 主要改进、完善的领域

3.1 烟囱

烟囱过高,材质为铁管,在夏季烤烟时如遇雷雨天气容易造成雷击事故,存在一定的安全隐患,建议安装避雷装置或改变烟囱材质,避免雷击现象的发生。

3.2 上料装置

上料装置过高,加料不方便,在使用过程中增加了劳动强度,建议降低料仓高度,增大料仓容积,使装料环节更加便捷,燃料持续时间更长。

3.3 风机

风机未安装变频装置,造成一定的燃料浪费,建议采用变频风机,减少频繁启动次数,延长风机使用寿命,降低能源消耗和成本投入。

3.4 动力系统

原有自动给料装置动力系统采用220 V单相电机,由于动力不足容易出现启动困难现象,现已更换三相电机,问题已解决。

4 发展思路

一是2013年烘烤之前,进一步验证设备各部分之间运行的吻合程度和烘烤效果。二是制订制作标准、安装图纸、安装技术规范和烘烤操作技术规范。

5 参考文献

[1] 宫长荣.密集式烘烤[M].北京:中国轻工业出版社,2007.

[2] 王卫峰,陈江华,宋朝鹏,等.密集烤房的研究进展[J].中国烟草科学,2005,26(3):12-14.

[3] 崔国民.烤烟密集型自动化烤房及烘烤工艺技术[M].北京:科学出版社,2012.

[4] 李彦东,温亮,张教侠,等.第一代密集烤房生物质高效环保炉试验研究[J].现代农业科技,2013(4):197,206.

[5] 宫长荣.烟叶烘烤原理[M].北京:科学出版社,1994.

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