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粮食干燥热源现状及展望

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摘要：随着我国粮食总产量的不断增长，粮食机械干燥的需求也越来越大。近年来，我国环境保护的力度不断加大，环保政策日趋严格，对粮食干燥热源提出了更高的要求。本文简述我国粮食干燥热源现状及展望并提出建议。

关键词：粮食干燥；热源；生物质；天然气；洁净煤；热泵

Abstract：As China’s total grain output continues to grow, the demand for food machinery drying is also intensity of environmental protection in our country has increased continuouslyin recent years, and environmental protection policies have become more stringent, placing higher demands on the dry and heat sources of grain. This paperdescribes the current situation and prospects of grain drying and heat sources in China and puts forward recommendations.

Key words：Grain drying; Heat source; Biomass; Natural gas; Clean coal; Heat pump

中图分类号：S226.6

粮食干燥是粮食流通中的重要环节，具有提高粮食贮藏稳定性、改善粮食加工品质、提高粮食籽粒发芽率、降低运输费用，减少田间损失等意义。据国家统计局发布的数据，2017年全国粮食总产量61 791万t，为历史第二高产年，其中玉米、稻谷及小麦3种主要谷物的产量合计55 422.5万t，占粮食总产量的89.7%。世界发达国家粮食机械干燥可达粮食总产量的90%以上，我国的机械干燥与发达国家相比，还有很大的差距。近几年，随着我国现代农业的加速发展，农业结构的不断优化调整，机械化水平的不断提高，粮食机械干燥的应用会越来越普及，粮食机械化干燥的需求也会逐步增大。

在粮食干燥领域，对流热力干燥是最广泛的方法，加热空气作为干燥介质起着载热和载湿的双重作用。干燥介质的热量主要由热源供给，使用最多的燃料仍然是煤炭。然而，燃煤带来的温室气体和SO2等污染物排放对大气造成的危害，已经严重制约了粮食干燥机的发展。国务院印发的《大气十条》提出，到2017年，除必要保留的以外，地级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下的燃煤锅炉，其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。目前，全国范围内许多地区已经关停了以煤作为燃料的粮食干燥机，因此，寻找和研发粮食干燥替代能源已经迫在眉睫。

1 粮食干燥热源现状

大型粮食干燥系统热能需求较大，配套热源型式主要为燃煤热风炉，其他类型热源应用不多。小型粮食干燥系统热能需求较小、热源选择范围多，除了煤外，还有生物质、热泵、太阳能、燃油等多种热源应用。

1.1 洁净煤

煤炭在为我国国民经济作出巨大贡献的同时，也排放出大量的SO2、NOX和烟尘等大气污染物。我国一直大力发展洁净煤相关技术，最大限度地降低煤炭使用对生态环境的影响。洁净煤技术涉及开采到利用的全过程，旨在减少污染物排放和提高利用效率，大致可分为燃烧前的煤炭加工和转化技术、煤炭燃烧技术和燃烧后的烟气脱硫技术[1]。

（1）燃烧前加工和转化技术包括煤炭的洗选和加工转化技术。①煤炭洗选技术。根据原煤、矿物杂质和煤矸石的物理化学性质差别，清除原煤中的有害杂质，降低灰分、硫分、水分，减少使用过程中的污染物排放。②型煤技术。将一种或数种煤或者掺混低热值燃料或废弃物，与一定比例的黏结剂、添加剂等加工成一定形状尺寸、有一定理化性能的燃料或原料。③动力配煤技术。将两种以上不同种类、不同性质的煤按一定比例掺配加工成混煤，改变其化学组成、物理性能和燃烧性能，达到优化产品结构、煤质互补、适应设备对煤质需求、提高燃烧效率、减少污染物排放、降低煤炭运输成本等目的。④褐煤提质技术。通过加工改变褐煤的成分和结构，降低水分、提高发热量，生成具有类似烟煤性质的提质煤，便于运输和储存，提高能量转换效率，扩大使用范围。⑤煤制天然气技术。将合成气通过甲烷化反应合成替代天然气（SNG）的过程。

（2）燃烧后的烟气脱硫技术主要有湿式石灰石-石膏法，是目前世界上技术最为成熟、应用最多的脱硫工艺。应用设备主要有喷淋塔、填料塔，以及比较先进的涡轮增压湍流脱硫塔等[2]。

1.2 生物质热源

生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命、可以生长的有机物质。生物质的特点包括可再生、低污染、分布广泛。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，直接或间接来源于植物的光合作用。生物质燃料燃烧设备的设计选择须从其燃烧特性出发。生物质直接燃烧技术主要有层燃技术、流化床技术两种方式。

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