粮食烘干机节能降耗途径分析

摘 要 我國是一个农业大国，农业发展对我国社会发展具有直接影响。粮食是我国农业种植的重要作物，粮食收获之后往往由于水分过高而出现变质、发霉的问题，因此需要做好粮食的干燥处理，以便储藏、运输以及深加工。粮食烘干机是实现粮食干燥降水的重要工具，但是由于其能耗较大，增加了农民的生产成本。因此，文章主要针对粮食烘干机节能降耗的途径展开分析。

关键词 粮食烘干机；节能降耗；经济效益

粮食干燥处理主要是指通过各种形式促使粮食中的水分挥发。过去我国主要采用的是自然干燥法，这种方法的效率比较低。目前我国农业中多使用塔式、流化槽式、热滚筒式干燥机，但是这些设备存在处理温度过高的问题，会影响粮食的品质，且成本高昂。此外，还存在着热效率低，制约了粮食产品化发展的精度。粮食干燥处理需要消耗大量的能量，因此有效降低粮食干燥所需的能量具有重要的现实意义，对于推动我国粮食干燥现代化、自动化发展有着积极影响。

1 粮食烘干机能耗高的原因分析

从国内市场中各种粮食烘干机的应用现状分析，造成其能耗高的主要原因为：①设备的保温性能较弱，且管道长（包括干燥管段、缓苏管道、炉子以及热风管道），在运输过程中出现了较大的热损失；②炉子结构不符合所使用的技术要求，导致燃料无法充分燃烧，也就是燃料的热能无法完全转化，热效率较低；③废气的余热没有回收利用；④烘干工艺不科学。因此，可以针对上述问题进行针对性改进，从而提升粮食烘干机的工作效率。

2 粮食烘干机节能降耗的途径

2.1 优化炉子结构，提升热能利用效率

燃烧炉是燃料燃烧的重要场所，同时也是烘干机热源的产生地。燃烧炉的工作效率对于烘干机的能耗具有直接影响，其决定了烘干机单位能耗的大小。若炉子结构以及相关参数有问题存在，会降低燃料燃烧的充分性，从而降低热效率。要想提升热能利用效率，就需要提升燃料燃烧的完全性。炉子热能损耗主要出现在以下几方面：①机械燃烧损失；②化学燃烧损失；③热量传递过程中的散失，其中主要以热量传递过程中的散失较为严重，夏季热量散失约为5%～6%，而冬季则为8%～10%，说明温度对热量传递散失具有一定的影响，周围温度低时烘干器的热能损耗更为严重[1]。

机械燃烧损失主要是由于燃料性质不佳、炉箅孔隙大小不科学、空气指数过剩、炉膛温度过大等因素的影响。化学燃烧损失主要是由于可燃气体不完全燃烧引起的热损失，也就是可燃气体随着废气排出炉外引起的损失。这主要是由于炉膛温度过低或混合不均匀引起的，导致气体燃料在炉膛内未能完全介绍，这与炉灶设计的科学性有密切的相关性。为了保障粮食干燥处理的质量，同时又能使用添加方面的燃料，炉子结构的优化显得非常重要。一方面需要研究固体燃料转变为气体的再燃烧问题，从而提高燃料的广泛性，同时也要解决粮食干燥质量或采用煤粉燃烧技术，保障燃料燃烧的充分性；另一方面，厂家所研发的炉子结构需要确保炉膛温度超过800℃，尤其是直接利用烟道气作为干燥介质的干燥机，当炉膛温度≥800℃时，烟道气的苯并芘含量才会有效降低，这样能够确保燃料的充分燃烧，又能够有效保障干燥处理后粮食的品质，提高经济效益[2]。此外，在炉子设计过程中，需要从管道性质方面考虑，选择保温效果好的管道或加上管道保温措施，减少热量的散失。

2.2 废气余热的回收利用

废气余热的回收利用主要是指干燥前后废气以及冷却废气中的热量回收，废气热量几乎超过总能量的一般，若有效回收废气余热中的热量，能够有效降低提升热量的利用效率，从而降低单位能耗。因此，废气余热的回收利用是粮食烘干机节能降耗的重要途径。

粮食在冷却过程中的水分不多，以玉米杆为例，其在冷却阶段中的水分含量仅为0.5～1.0%。因此冷却废气中的水分含量较低，使用过的冷却废气一般比周围温度要高10℃。该阶段的废气温度、湿度都不算高，但可利用量较大，能够进行回收利用。回收之后的废气能够联合烟道气作为烟道与空气混合气体的干燥介质，也可以继续作为冷却介质再次使用。

干燥阶段的废气通常比周围温度要高15摄氏度，若烘干机有预热阶段，干燥废气的温度可高上5℃左右，该部分的水分含量在60%～70%，可以回收作为烟道气与空气混合气体的干燥介质，或是引入缓苏仓中进行缓苏处理。此部分热气热能的利用，能够有效提升干燥机的工作效率，从而提升企业的经济效益。

2.3 避免过分干燥的现象发生

过分干燥是指烘干过度使得粮食含水量低于安全储存规定含水量。过分干燥不但容易降低粮食的品质，并且会造成额外的能耗以及经济损失[3]。以稻谷为例，其干燥前含水量为25%，只要降至14.5%即可达到安全储存的标准，但是由于参数设定食物，稻谷的含水量被降至13%，水分多降了1.5%，也就是指多花费了降低1.5%含水量的能耗，影响了企业的经济效益。过分干燥造成的经济损失也是巨大的，水分下降1.5%，稻谷的重量也会随之下降1.5%，并且多消耗了能量，若考虑到机械的折旧费、人工管理费，总损失会更大。减少不必要的干燥，除了能够节省能耗外，还具有以下几个优点：提高干燥机的容量，提升干燥机的工作效率，降低粮食干燥的损失率，保障粮食干燥的品质。为了减少过分干燥的现象出现，烘干机需要采用高精度水分检测仪，在干燥过程中随时进行在线检验，确保粮食干燥的准确性。

3 结束语

粮食烘干机是粮食生产的重要工具，其工作效率对于粮食加工的经济性具有直接影响，因此，确保粮食烘干机的工作效率，提高处理质量是推动我国农业加工发展的重要途径。但是我国粮食烘干机存在着能耗量大的问题，限制了其在粮食加工中的应用。笔者通过影响粮食烘干机能耗的相关因素，提出了相应的解决措施，旨在保障我国农业的可持续发展。

参考文献

[1] 汪福友.粮食烘干机建设应用现状与发展对策[J].粮食储藏，2013，42（4）：46-49.

[2] 董殿文，高树成，周云，等.东北玉米烘干机实施节能减排技术措施[J].粮食储藏，2016，45（2）：6-8.

[3] 李志刚，秦强.连续式与循环式稻谷烘干机技术经济性能对比分析[J].中国高新技术企业，2015，23（15）：73-74.