物料干燥装置及其控制方法与流程

本发明涉及生物质发电物料干燥技术领域，具体而言，涉及一种物料干燥装置及其控制方法。

背景技术：

目前，能源和环境问题已成为全球关注的焦点，能源短缺问题是长期困扰人类社会发展的主要问题之一。石油、煤、天然气目前仍是燃料的主要来源。

随着化石能源的日益枯竭和环境问题的日趋严重，开发利用洁净可再生能源已经成为紧迫的课题。面对这种严峻的形式，人类迫切要求寻找新的替代能源，为可持续发展寻求出路。在此背景下，生物质能作为唯一可储存和运输的可再生能源，其高效转换和可洁净利用的优势，受到各国的普遍关注，开发利用生物质能资源迫在眉睫。

在我国，以煤为主要燃料的工业锅炉和生活锅炉，因其在社会生产和生活中的大量使用，不但造成了能源浪费，而且也对环境造成了非常恶劣的影响。据统计：我国每年排入大气的污染物中，80％的co2、79％的尘埃、87％的so2、69％的nox来源于煤的直接燃烧。针对这种状况，为了提高锅炉热效率和减少污染排放，在改进工业锅炉及配套产品结构的同时，应同时改变工业锅炉长期燃用原煤的状况，发展和推广生物质成型燃料是经济而有效的途径。成型后的生物质燃料燃烧性能得到极大改善，利用效率提高，同时便于储运，扩大了应用范围，且其热值与我国一些地区的层燃炉用煤相当。生物质燃料还具有挥发分高、易燃烧、飞灰少、排渣少、二氧化碳的零排放、so2和nox排放低、降低重金属污染物排放、灰渣可还田等优良的环保特性，可称之为绿色能源。生物质成型燃料来源充足，经济，制造成本低廉，比现在价格高涨的原煤及型煤具有较大的价格优势，利于推广使用。生物质能是可再生能源，在能源日益短缺的今天，开发利用生物质能亦具有重大的能源战略意义。

然而，由于生物质本身水分大、热值低、挥发分高、热稳定性差、燃点低等特性，其中水分含量对其性质的影响较为突出，一般进炉生物质的含水量在45％左右，直接燃烧时，会降低燃烧温度，增加排烟损失，降低锅炉热效率，增加运营成本。

为了解决上述问题，需要对堆垛物料进行干燥，降低物料内的水分，从而提高物料的燃烧热值，提高生物质发电效率，但是现有的干燥方法多采用风干、晾晒然后倒料的方式进行。现有的干燥方式只能干燥表面一层燃料，无法干燥料垛内部，只能通过反复倒料来实现燃料均匀干燥，干燥效率低，且干燥效果差。

技术实现要素：

本发明实施例中提供一种物料干燥装置及其控制方法，能够有效干燥物料内部，干燥效率高，干燥效果好。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种物料干燥装置，包括抽风机、吹风机，第一风道、第二风道以及相互独立的第一管道系统和第二管道系统，第一风道连通至第一管道系统，第二风道连通至第二管道系统，抽风机可选择地与第一风道和第二风道中的一个连通，吹风机可选择地与第一风道和第二风道中的另一个连通。

优选地，抽风机通过第一三通阀与第一风道和第二风道可选择地连通，吹风机通过第二三通阀与第一风道和第二风道可选择地连通。

优选地，抽风机通过第一风阀与第一风道连接，抽风机通过第二风阀与第二风道连接，吹风机通过第三风阀与第一风道连接，吹风机通过第四风阀与第二风道连接。

优选地，物料干燥装置还包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元用于检测第一管道系统内的空气湿度和风速，第二检测单元用于检测第二管道系统内的空气湿度和风速，物料干燥装置根据第一检测单元和第二检测单元检测到的参数调节抽风机和吹风机的连通状态。

优选地，第一管道系统包括第一连接管和第一风管，第一连接管与第一风道连接，多个第一风管沿第一连接管的长度方向平行间隔设置，各第一风管上沿长度方向设置有多个气孔；第二管道系统包括第二连接管和第二风管，第二连接管与第二风道连接，多个第二风管沿第二连接管的长度方向平行间隔设置，各第二风管上沿长度方向设置有多个气孔。

优选地，第一风管和第二风管相互平行，且沿第一连接管的延伸方向交替排布。

优选地，第一风管位于第二风管上方，第一风管的气孔开口朝上，第二风管的气孔开口朝下。

根据本发明的另一方面，提供了一种物料干燥装置的控制方法，包括：控制抽风机与第一风道连通、吹风机与第二风道连通，使抽风机通过第一管道系统从物料内进行抽风、吹风机通过第二管道系统向物料内进行吹风；获取第一管道系统内的空气湿度和风速、第二管道系统内的空气湿度和风速；当第一管道系统内的空气湿度和风速以及第二管道系统内的空气湿度和风速均达到设定条件时，切换抽风机和吹风机的连通状态，控制抽风机与第二风道连通、吹风机与第一风道连通，使抽风机通过第二管道系统从物料内进行抽风、吹风机通过第一管道系统向物料内进行吹风；检测物料的湿度，若物料的湿度大于预设湿度，重复上述步骤，直至物料的湿度小于或等于预设湿度。

优选地，切换抽风机和吹风机的连通状态的步骤包括：控制第一三通阀切换状态，使得抽风机与第二风道连通；控制第二三通阀切换状态，使得吹风机与第一风道连通。

优选地，切换抽风机和吹风机的连通状态的步骤包括：控制第一风阀关闭，第二风阀打开，使得抽风机与第二风道连通；控制第三风阀打开，第四风阀关闭，使得吹风机与第一风道连通。

应用本发明的技术方案，物料干燥装置包括抽风机、吹风机，第一风道、第二风道以及相互独立的第一管道系统和第二管道系统，第一风道连通至第一管道系统，第二风道连通至第二管道系统，抽风机可选择地与第一风道和第二风道中的一个连通，吹风机可选择地与第一风道和第二风道中的另一个连通。该物料干燥装置的抽风机可选择地与第一风道和第二风道中的一个连通，吹风机可选择地与第一风道和第二风道中的另一个连通，因此可以通过一个管道系统向物料内送风，另一个管道系统从物料内吸风，从而在物料内部形成微风循环，使得物料外部的干燥空气能够更加快速地进入到物料内部，物料内部的潮湿空气能够更加快速地排出物料，提高物料内部的干燥效率，物料干燥效果更好。

附图说明

图1是本发明实施例的物料干燥装置的结构示意图；

图2是本发明另一实施例的物料干燥装置的结构示意图；

图3是本发明实施例的物料干燥装置的控制方法流程图。

附图标记说明：1、抽风机；2、吹风机；3、第一风道；4、第二风道；5、第一风阀；6、第二风阀；7、第三风阀；8、第四风阀；9、第一连接管；10、第一风管；11、第二连接管；12、第二风管；13、第一三通阀；14、第二三通阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

结合参见图1和图2所示，根据本发明的实施例，物料干燥装置包括抽风机1、吹风机2，第一风道3、第二风道4以及相互独立的第一管道系统和第二管道系统，第一风道3连通至第一管道系统，第二风道4连通至第二管道系统，抽风机1可选择地与第一风道3和第二风道4中的一个连通，吹风机2可选择地与第一风道3和第二风道4中的另一个连通。

该物料干燥装置的抽风机1可选择地与第一风道3和第二风道4中的一个连通，吹风机2可选择地与第一风道3和第二风道4中的另一个连通，因此可以通过一个管道系统向物料内送风，另一个管道系统从物料内吸风，从而在物料内部形成微风循环，使得物料外部的干燥空气能够更加快速地进入到物料内部，物料内部的潮湿空气能够更加快速地排出物料，提高物料内部的干燥效率，物料干燥效果更好。

优选地，结合参见图1所示，在其中一个实施例当中，抽风机1通过第一风阀5与第一风道3连接，抽风机1通过第二风阀6与第二风道4连接，吹风机2通过第三风阀7与第一风道3连接，吹风机2通过第四风阀8与第二风道4连接。上述的第一风阀5、第二风阀6、第三风阀7和第四风阀8优选地均为电磁阀，可以更加方便地实现抽风机1与第一风道3和第二风道4之间的连通切换，以及吹风机2与第一风道3和第二风道4之间的连通切换，进而方便地实现第一管道系统和第二管道系统的抽送风的快速切换。

优选地，结合参见图2所示，在另外一个实施例当中，抽风机1通过第一三通阀13与第一风道3和第二风道4可选择地连通，吹风机2通过第二三通阀14与第一风道3和第二风道4可选择地连通。抽风机1和吹风机2均通过三通阀来进行风道调节，调节结构简单，调节方便快速，能够实现第一管道系统和第二管道系统的抽送风的快速切换。

优选地，物料干燥装置还包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元用于检测第一管道系统内的空气湿度和风速，第二检测单元用于检测第二管道系统内的空气湿度和风速，物料干燥装置根据第一检测单元和第二检测单元检测到的参数调节抽风机1和吹风机2的连通状态。通过第一检测单元和第二检测单元可以实时获取各个管道系统内的空气湿度和风速，从而根据这些数据及时对物料内部的空气湿度和风速进行分析，确定物料内部的环境是否达到第一管道系统和第二管道系统的吹吸交替的条件，能够选择更优的切换时机，提高物料内部的干燥速度和干燥效果，达到物料内部均匀和快速的干燥。

在本实施例中，第一管道系统包括第一连接管9和第一风管10，第一连接管9与第一风道3连接，多个第一风管10沿第一连接管9的长度方向平行间隔设置，各第一风管10上沿长度方向设置有多个气孔；第二管道系统包括第二连接管11和第二风管12，第二连接管11与第二风道4连接，多个第二风管12沿第二连接管11的长度方向平行间隔设置，各第二风管12上沿长度方向设置有多个气孔。多个第一风管10平行间隔设置，多个第二风管12平行间隔设置，能够保证抽风和吹风分布均匀，使得物料内部空气流速保持一致，且可以有效保证物料各处均能够有空气流动，提高物料内部的干燥效果。

优选地，第一风管10和第二风管12相互平行，且沿第一连接管9的延伸方向交替排布，可以更加便于进行第一风管10和第二风管12的布设，并且在进行工作时，使得第一风管10和第二风管12的抽风和送风能够错开，相互之间影响较小，可以更加方便地形成循环流动，提高物料内部空气流动效率，提高物料干燥效率。

优选地，第一风管10位于第二风管12上方，第一风管10的气孔开口朝上，第二风管12的气孔开口朝下，可以使得物料干燥装置的抽风方向和吹风方向错开，使得从吹风机2所连接的管道系统中吹出的空气在物料内部经过充分流动与物料进行换热之后，从抽风机1所连接的管道系统中抽走，气流能够在流动过程中与物料进行更加充分的接触换热，提高物料内部的干燥效果。

物料干燥装置还包括控制器，该控制器与各风阀、各检测单元、以及抽风机1和吹风机2连接，用于根据检测单元的检测结果对风阀以及抽风机1和吹风机2的运行状态进行调节。

结合参见图3所示，根据本发明的实施例，物料干燥装置的控制方法包括：控制抽风机1与第一风道3连通、吹风机2与第二风道4连通，使抽风机1通过第一管道系统从物料内进行抽风、吹风机2通过第二管道系统向物料内进行吹风，并持续一段时间，此时风从第二管道系统吹出，经过物料的空隙到达第一管道系统，由第一管道系统抽出，物料中的水分被带出；获取第一管道系统内的空气湿度和风速、第二管道系统内的空气湿度和风速；当第一管道系统内的空气湿度和风速以及第二管道系统内的空气湿度和风速均达到设定条件时，切换抽风机1和吹风机2的连通状态；控制抽风机1与第二风道4连通、吹风机2与第一风道3连通，使抽风机1通过第二管道系统从物料内进行抽风、吹风机2通过第一管道系统向物料内进行吹风，并持续一段时间，此时第一管道系统由抽风变为吹风，第二管道系统由吹风变为抽风，原风场流向变为逆向；获取第一管道系统内的空气湿度和风速；获取第二管道系统内的空气湿度和风速；当第一管道系统内的空气湿度和风速以及第二管道系统内的空气湿度和风速均达到设定条件时，再次切换抽风机1和吹风机2的连通状态；检测物料的湿度，若物料的湿度大于预设湿度，重复上述步骤，直至物料的湿度小于或等于预设湿度。

通过上述方式能够方便地在物料内部形成正反向交替进行的双向微风循环，可以解决单一方向气流流动时下游方向物料干燥速度较慢的问题，实现物料内部的快速均匀干燥。

在其中一个实施例当中，切换抽风机1和吹风机2的连通状态的步骤包括：控制第一三通阀13切换状态，使得抽风机1与第二风道4连通；控制第二三通阀14切换状态，使得吹风机2与第一风道3连通。

在另外一个实施例当中，切换抽风机1和吹风机2的连通状态的步骤包括：控制第一风阀5关闭，第二风阀6打开，使得抽风机1与第二风道4连通；控制第三风阀7打开，第四风阀8关闭，使得吹风机2与第一风道3连通。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。