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我国干燥用热源的研究和应用现状分析(1)
朱文学 张仲欣 刘建学 董铁有 刘云宏 段续
(河南科技大学食品与生物工程学院 洛阳 471003)
摘 要：从燃料、燃烧装置和换热装置三个方面分析了当前我国干燥用热源的研究和应用现状。形成这种状态的主要原因是我国的能源结构。虽然近年来作了大量的研究工作，但干燥用热源设备仍不能完善，耗能仍然很高，一定程度上影响了我国干燥事业的发展。因此，干燥用热源的研究开发仍任重道远。
关键词：热风炉；加热；燃烧
An Analysis on Current Situation of Research and Application of Drying Source in China
Zhu Wenxue Zhang Zhongxin Liu jianxue Dong Tieyou Liu Yunhong Duan Xu
(College of Food & Bioengineering， Henan University of Science and Technology， Luoyang 471003，China)
Abstract：The current situation in research and application of drying thermal resource was analyzed from three profiles of fuel，burning equipment and thermal changing device in China. The situation was formed by the structure of energy resources. In spite of a lot of studies were conducted in recent years， the thermal equipments of drying are not perfectly advanced， and the energy consumption is still very high. The drying development is affected to a certain extent. So there are a lot of programs to research about the thermal resources.
Key words：hot air furnace；heating；burning；
1 概述
干燥作业是一个耗能巨大的操作，干燥成本很大一部分来源于能耗，因此能耗指标一直是评价干燥设备的一项重要指标。
干燥用热源设备主要由两部分组成，燃烧装置和换热装置。热风炉能源来源广泛，有块煤、煤粉、生物质燃料、燃油、燃气及电能、太阳能和蒸汽等；热能利用有直接加热和间接加热之分；根据能源的不同，燃烧装置的原理和结构有很大差异；换热形式多样，有无管式换热、列管式换热、热管式换热和导热油换热等。因此选择合适的热源设备是干燥设备设计的关键问题，也是一个首先要考虑的问题。
我国目前广泛使用的间接加热式燃煤热风炉还存在热效率低、钢材耗量大、使用寿命短和热风阻力大等缺点。一些先进的国家都采用燃油作为干燥机的热源，在燃煤热风炉方面很少有国外经验可以借鉴。虽然有很多单位对热源设备进行了大量的研究，开发了多种燃煤炉、燃油炉、生物质燃烧炉、红外加热炉、微波加热炉、太阳能热系统等，但依然没有改变干燥用热源主要是燃煤热风炉的格局。燃煤热风炉虽然在性能上有所改善，但传统的缺陷依然存在。
2 燃料开发应用现状
2.1 煤及焦炭
目前我国多使用煤为热风炉的燃料。根据埋藏年代及煤化程度的差异，煤可分为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤等四类。
煤的燃烧方式主要以块状燃烧，但燃尽率低。为了提高煤的燃烧效率，开发了煤粉燃烧技术。
焦炭为多孔块状，呈银灰色或无光泽灰黑色，低位发热量为5400~6500kJ/kg。焦炭主要由非挥发性碳与灰分组成，主要用作冶金工业的还原剂和燃料，也用于气化过程的化工原料，只有次焦及碎焦才用作燃料。
2.2 生物有机燃料
生物有机能源是再生能源，代替化石燃料不仅可以保护环境，而且免除了化石燃料用尽的担忧。因此是能源研究的新课题。表1为有机燃料的成分及发热量。
分散，然后在空气中燃烧。这种炉子由于在燃烧室中生物质燃料和空气接触较为充分，所以燃烧完全，温度也较稳定。主要形式有多室燃烧装置、同心涡旋燃烧装置、两级涡旋燃烧装置和倾斜炉排涡旋燃烧装置。<BR><IMG alt src/technology/pic/200667163712.bmp><BR><BR> 表5 油烧嘴的特性及用途<BR><IMG alt src/technology/pic/20066716394.jpg><BR>3.3 液体燃料燃烧装置<BR> 液体燃烧装置中关键部件是燃烧嘴，油烧嘴的形式主要分为蒸发式和雾化式。工业上用的大部分是雾化式烧嘴。按雾化方法大致可分为：机械喷嘴，高压雾化喷嘴、低压雾化喷嘴与复合喷嘴四类。其中高压喷嘴和低压喷嘴在工业加热方面应用较广。油烧嘴的特性及用途见表5所示。<BR> 燃烧器系统主要包括：油贮槽、油过滤器、流量计、喷油嘴、供油泵、油压调节阀及油配管等。<BR>3.4 气体燃料燃烧装置<BR> 气体燃烧器可以从不同角度进行分类，按照燃烧方法的不同可分为两大类，即有焰燃烧器和无焰燃烧器。<BR> 气体燃料燃烧过程可分三个阶段，即混合、着火及燃烧。燃料的混合过程比燃烧过程要缓慢得多。因此，决定气体燃料燃烧方式和效果的主要因素是混合过程。故气体燃烧嘴按其燃料与空气的混合方式分成扩散式煤气嘴，引射式煤气烧嘴，半引射式煤气烧嘴。性能见表6。<BR> 表6 常用煤气嘴的技术性能<BR><BR><IMG alt src/technology/pic/200667164517.jpg><BR> <IMG alt src/technology/pic/200667164557.jpg)
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