【摘 要】
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随着我国经济的迅速发展,人类对生态环境的要求也越来越高,节能减排、环境保护已经成为国家大力发展的主题。烟草行业作为重要产业之一,也在生产调制的各个环节努力探索节能减排的措施。本文以天然气供热烟叶烘烤系统的热力特性为研究目标,在调查分析目前密集烤房节能减排方向后,以提高烟叶烘烤热效率为切入点,对烟叶烤房进行了热湿分析与计算,并结合天然气燃烧特性及烟叶烘烤负荷要求,对天然气供热烘烤系统的重要设备-天然
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随着我国经济的迅速发展,人类对生态环境的要求也越来越高,节能减排、环境保护已经成为国家大力发展的主题。烟草行业作为重要产业之一,也在生产调制的各个环节努力探索节能减排的措施。本文以天然气供热烟叶烘烤系统的热力特性为研究目标,在调查分析目前密集烤房节能减排方向后,以提高烟叶烘烤热效率为切入点,对烟叶烤房进行了热湿分析与计算,并结合天然气燃烧特性及烟叶烘烤负荷要求,对天然气供热烘烤系统的重要设备-天然气热风炉进行了结构设计与热力计算,随后在云南省玉溪市开展了烟叶烘烤小试和中试实验,结合实测数据,从系统控温能力、节能效益、经济效益、环保效益、烟叶质量等几个方面,对天然气供热烟叶烘烤系统的热力特性进行了评价和分析。论文的主要工作内容和研究结论如下:（1）对烟叶烘烤过程的分析表明:不同烘烤阶段烟叶脱水速率不同,排湿所需空气量也不同,因此不同烘烤阶段热负荷也存在差异,表现为定色期最大,最大脱水热负荷约为37.17k W,排湿时加热新风最大负荷约为18.04k W,总热负荷约为55.21k W。（2）基于热湿负荷分析和密集烤房设计规范,供热设备最大加热功率选取为60k W,烤房供风量选取为23000m3/h。通过对不同回风流量的对比分析,确定了最佳供热模式为:旁路风占回风份额40%～60%,此时对供热设备设计是有利的。（3）对天然气供热烘烤系统进行了整体设计,结合天然气燃烧特性和热湿分析得到的基本工艺参数,对天然气热风炉进行了结构设计与热力计算,结果如下:热风炉总体尺寸为1.3m×1.2m×2.8m,其中,燃烧筒尺寸为直径0.6m、长度1.2m,有效辐射面积为5.09m2,两级板式换热器尺寸均为1m×0.85m×0.4m,换热面积均为9.31m2;热风炉总功率为59.9k W,其中,燃烧筒功率为44.6k W,两级板式换热器分别为12k W、3.3k W。（4）为了验证天然气供热烘烤系统的可行性,分别在2019年6月和7月进行了小试和中试实验,结果表明:从系统性能上分析,供热系统运行稳定可靠、变负荷响应速度快,实测干湿球温度与预设工艺曲线趋势一致,控温精度高;从能耗特性上分析,天然气烤房比传统燃煤烤房热效率平均提高约23%,节能效果显著;从经济性上分析,天然气烤房自动化程度高,人工成本明显降低,1kg干烟叶总成本比燃煤烤房低0.32元,全国每年可节省约6.4亿元的烘烤成本,经济效益显著;从环保性上分析,天然气燃烧产物主要为水蒸气和CO2,污染物排放量极少,干净环保;从烟叶质量上分析,烤后烟叶上等烟比例略增加,可以满足烟叶烘烤要求。综上所述,天然气供热烟叶烘烤系统可实现减工降本、节能减排,值得进一步推广应用。
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