一种使用甲醇燃料的直热式烟叶烤房的制作方法

技术领域：

本发明涉及一种烟叶烘烤的烤房，具体与一种使用甲醇燃料的直热式烟叶烤房有关。

背景技术：
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烤房是烟叶烘烤中必不可少的专业设备，现有的新型密集型烟叶烤房中使用的能源国外采用柴油或天然气，国内主要还是以煤炭为燃料。由于生产每1kg干烟的耗煤量一般为1.5kg～2kg，能源利用效率仅约30％。煤炭用于烟叶烘烤会产生nox和so2等，对环境造成污染。因此，提高能源利用率，改善生态环境是密集型烤房逐步采用新型能源的必由之路。

近年来，国内不少地区在密集烤房中探索试用生物质燃料、电能(热泵，也有称为空气能)、太阳能、醇基燃料等能源。至于天然气、液化石油气等能源极少在烤房中应用，是因为能源供应难以到达广大烟叶产地。

这些新能源在密集烘烤房的逐步应用，对减少环境污染、提高能源效率有明显效果，对密集式烤房实现自动控制创造了条件。但是，各种新能源烤房既有其优点，也有其不可回避的不足之处。

现有烟叶密集式烤房采用的能源技术存在以下问题：

1生物质能源相对煤炭而言，是一种安全、相对清洁能源，但生物质颗粒燃料是固体燃料，燃烧的热惯性大，所以调温精度仍然不高。生物质燃烧后会产生粉尘、焦油，氮氧化物，排放仍不太清洁，同时粉尘、焦油在换热器内壁堆积，降低换热效率，能耗高。还存在送料、点火机构无故障工作时间较短等问题。

2醇基燃料的主要成分为甲醇，为提高醇基燃料热值，要在其中添加有其它物质，添加组分多，增加了燃烧后烟气成分的复杂性，导致燃烧排放不太清洁，因此不能采用直接换热，只能采用间接换热方式。目前烘烤房所用醇基燃料均为在甲醇中添加各种添加剂的液体燃料，导致使用醇基燃料的烘烤成本远高于煤炭，而且并不清洁。

3热泵的能源效率是随着制热温度的提高而下降的，当烘房的设定温度较高或升温速率要求较快时，这时单纯依靠热泵制热是不能满足烘房的要求的，所以热泵式机组内都设有电加热器，当使用电加热器时，能源效率就大幅降低了。此外，热泵机组的价格很高，同时对供电要求高，如果把电费和设备费用计算到烘烤成本上去，那么热泵式烤房的烘烤成本是所有能源中比较高的。此外，热泵式密集烤房每年只有两个月的工作时段，其余大部分时间处于不工作状态，在烤房所处的环境条件来看，要维持热泵机组每年正常工作是比较难的。

4太阳能的显著优势为清洁、可持续利用，但太阳能存在间歇性和分散性，目前烟叶烘烤中无法单独以太阳能作为热源，所以一般在烘烤过程中将太阳能供热系统和高温热泵能源系统结合进行烟叶烘烤试验。

技术实现要素：
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针对现有技术的上述问题，本发明目的在于提供了一种可以降低燃料的消耗的使用甲醇燃料的直热式烟叶烤房。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种使用甲醇燃料的直热式烟叶烤房，包括相互配合的烤烟室，热风循环混合室，内部循环风机，甲醇燃料洁净燃烧组件，新风及回流风混合组件；其中，烤烟室及热风循环混合室将烤房分隔成两个区域，并通过内部循环风机连通，甲醇燃料洁净燃烧组件设置在热风循环混合室内，新风及回流风混合组件分别与烤烟室、热风循环混合室及外界连通使新风及回流风混合并在热风循环混合室达到工艺需要的温度和湿度再进入烤烟室进入下次循环。

进一步，所述的甲醇燃料洁净燃烧组件包括相互配合连通的甲醇燃料洁净燃烧器，甲醇燃料泵，甲醇燃料燃烧室；其中，甲醇液体燃料通过甲醇燃料泵增压进入甲醇燃料洁净燃烧器进行气化燃烧，燃烧火焰进入设置在热风混合室中的甲醇燃料燃烧室中达到完全燃烧，燃烧完成后的洁净的高温烟气从甲醇燃料燃烧室的高温烟气出口排至热风混合室内。

进一步，所述的新风及回流风混合组件包括：烤烟室侧壁上开有湿热废气出口，湿热废气出口通过湿热废气输送管连通低品位热源热回收器，低品位热源热回收器上设有新风入口及废气出口，低品位热源热回收器另一端通过新风送风管连通热风循环混合室；烤烟室内的湿热废气进入低品位热源热回收器与新风进行热交换后的低温废气从废气出口排出；新鲜空气从低品位热源热回收器上的新风入口进入，与湿热废气进行热交换后的新风温度得到提升，升温后的新风经新风送风管被烤房内部循环风机吸入热风混合室。

进一步，所述的新风送风管上设有新风风量调节阀。

进一步，所述的湿热废气输送管上设有湿热废气紧急排放阀。

进一步，所述的烤烟室侧壁上设有烤房密闭门。

进一步，所述的烤烟室侧壁上设有系统控制仪。

采用上述技术方案，本发明相对现有技术，由于新风的温度通过热回收器增温，可以大大降低燃料的消耗。其意义在探索将真正清净环保、经济、安全，可靠的甲醇燃料，用于自动化密集烤房运行的完整技术方案及其实用的密集烤房设备，达到减少环境污染，提高烟叶烘烤质量，降低烘烤成本。发展适于烟叶烘烤的新型能源和技术，推动烟叶烘烤现代化的发展。这也是实现能源多样化的一个方面，能源多样化符合我国国情和能源安全的要求。

附图说明：

以下用附图对本发明详细说明：

图1为本发明有结构示意图。

具体实施方式：

以下结合附图及实施例对本发明详述：

图1所示，为本发明的实施例，一种使用甲醇燃料的直热式烟叶烤房，在烤房15上，烤烟室17，热风循环混合室4，内部循环风机5，甲醇燃料洁净燃烧组件，新风及回流风混合组件；其中，烤烟室17及热风循环混合室4将烤房分隔成两个区域，并通过内部循环风机5连通，甲醇燃料洁净燃烧组件设置在热风循环混合室内，新风及回流风混合组件分别与烤烟室17、热风循环混合室4及外界连通使新风及回流风混合并在热风循环混合室达到工艺需要的温度和湿度再进入烤烟室17进入下次循环。

具体的结构中，所述的甲醇燃料洁净燃烧组件包括相互配合连通的甲醇燃料洁净燃烧器1，甲醇燃料泵2，甲醇燃料燃烧室3；其中，甲醇液体燃料通过甲醇燃料泵2增压进入甲醇燃料洁净燃烧器1进行气化燃烧，燃烧火焰进入设置在热风混合室中的甲醇燃料燃烧室3中达到完全燃烧，燃烧完成后的洁净的高温烟气从甲醇燃料燃烧室的高温烟气出口6排至热风混合室内。

所述的新风及回流风混合组件为两组，分别设置在烤房15两侧，每组包括：烤烟室侧壁上开有湿热废气出口12、21，湿热废气出口通过湿热废气输送管13、20连通低品位热源热回收器11、22，低品位热源热回收器上设有新风入口10、23及废气出口9、24，低品位热源热回收器另一端通过新风送风管7、26连通热风循环混合室4；烤烟室17内的湿热废气进入低品位热源热回收器与新风进行热交换后的低温废气从废气出口排出；新鲜空气从低品位热源热回收器上的新风入口进入，与湿热废气进行热交换后的新风温度得到提升，升温后的新风经新风送风管被烤房内部循环风机吸入热风混合室。

所述的新风送风管上可设有新风风量调节阀8、25。所述的湿热废气输送管上可设有湿热废气紧急排放阀14、19。所述的烤烟室侧壁上设有烤房密闭门16。所述的烤烟室侧壁上设有系统控制仪18。

工作过程：甲醇液体燃料通过燃料泵2增压进入甲醇燃料洁净燃烧器1，甲醇液体燃料在醇燃料洁净燃烧器1进行气化燃烧，火焰进入设置在热风混合室4中的燃烧室3中达到完全燃烧，燃烧完成后的洁净的高温烟气从高温烟气出口6排至热风混合室4内，在烤房内部循环风机5的作用下，烤烟室17内回流的气流和从新风送风管7、26引入的新鲜空气进行混合，达到工艺需要的温度和湿度的热风再进入烤烟室17，进入下次循环；烤烟室17下部设置湿热废气出口12、21，出口外部连接有低品位热源热回收器11、22，湿热废气进入低品位热源热回收器与新风进行热交换后的低温废气从废气出口9、24排出；新鲜空气从低品位热源热回收器11、22上的新风入口10、23进入，与湿热废气进行热交换后的新风温度得到提升，升温后的新风经新风送风管7、26被烤房内部循环风机吸入热风混合室4。由于新风的温度通过热回收器增温，所以，可以降低燃料的消耗。

本发明可以对现有的燃煤、燃生物质燃料的密集式烟叶烤房进行改造，保持原有烤房结构，将甲醇燃料洁净燃烧器1安装在原烤房的燃烧炉膛门处，原有炉膛作为燃烧室，交原换热器上端盖打开，让甲醇燃烧后的高温烟气从此处排至原热风混合室，原有排烟口封闭。在原有烤房的排湿口上连接低品位热源回收器11和22，为新风增温。加装甲醇直热式烤烟工艺专家系统控制仪18即可。

在实施方案1的基础上，还可以在热交换器上设置烟气换向风阀，控制甲醇燃烧产生的烟气是排至热风混合室4内，或是烟叶烤房15外。当烟气排至热风混合室内，就是直热式热风烤房，烟气排至烟叶烤房15外，就是间接式热风烤房。以适应不同的使用要求，拓宽应用范围。

现有的燃煤、燃生物质燃料的密集式烟叶烤房是砖混结构，烤房本体热容量大，保温性能差热损失大，升温慢。能耗高。为更加节能，在实施方案2的基础上，将烤房的保温结构改为热容量小，保温效果好的钢面型酚醛复合保温板制作。

使用甲醇燃料气化燃烧机的烟叶烤房专用直燃式热风系统，达到热风洁净，无粉尘，无so2,nox低于20mg/nm³。达到提高能源利用率40％。实际的烤房专用低品位余热回收系统达到节能15％的目标。

达到烟叶烤房的燃烧机、烘房循环风机风量调节、温湿度调节、热回收系统的连锁自动控制，一个控制屏实现所有控制功能，最终达到烤房无人值守，自动运行。

采用甲醇燃料的洁净燃烧产生的烟气十分洁净，所以具备采用直接热风的前提条件，直接热风提高了能源利用率，节能效果明显。更由于甲醇燃烧后生成有大量洁净的二氧化碳，含有二氧化碳的热风对烟叶的黄变十分有利，可以提升烟叶的烤制品质、品级。给烟农带来增收的实际效益。

本方案密集烤房的能源采用的是符合gb标准的工业甲醇，无任何提高热值的添加组份，这种符合gb338-2011标准的甲醇达到完全燃烧后，其排放的产物仅为co2和h2o。十分洁净，是真正的清洁能源，清洁程度远高于天然气和液化石油气。由于甲醇的物性与传统的燃料不同，用传统的液体燃料燃烧技术和气体燃料燃烧技术都无法达到甲醇完全燃烧，本方案中采用专门适用燃烧甲醇燃料的完全气化燃烧机，达到了洁净排放的要求。

烘烤用热风按照输出介质洁净度不同可以分为直燃烟道式热风炉和间接换热式热风炉。直接式热风炉输出的介质为燃料燃烧产生的烟气，经过预除尘后可配套应用于热介质温度较高、对热介质洁净度无严格要求的物料干燥，能源利用效率高；间接式热风炉输出的介质为经过换热器充分热交换后的洁净热空气，适用于对热风洁净度要求高的物料干燥，能源利用效率低。

为了降低烟叶烘烤燃料成本，采用直接热风是最节能的，但是，无论是燃煤、燃生物质、燃醇基燃料、燃天然气、燃液化石油气都不能采用直接热风方式，因为烟气很不干净，会严重污染烟叶，只能使用能源效率低的间接换热式热风炉。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

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