物料干燥装置的制作方法

本实用新型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。

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。而采用通风管伸入物料的方式进行通风时，当空气温度较低，仍然会影响对物料的干燥效率。

技术实现要素：

本实用新型实施例中提供一种物料干燥装置，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，本实用新型实施例提供一种物料干燥装置，物料干燥装置包括抽风机、吹风机、第二主管、第一主管和热量回收装置，热量回收装置用于回收抽风机从物料内抽取的湿热空气中的热量，并利用回收的热量对从吹风机吹向物料内的空气进行加热。

优选地，第二主管沿着长度方向间隔设置有多个第二支管；和/或，第一主管沿长度方向间隔设置有多个第一支管。

优选地，第二支管和第一支管相互平行，且沿第二支管的排布方向，第二支管和第一支管交替设置。

优选地，热量回收装置的与吹风机对应的吹风口设置有外部热源和温度传感器，外部热源根据温度传感器检测到的热量回收装置的吹风口的空气温度开启或者关闭。

优选地，外部热源为锅炉烟道余热、电加热或太阳能加热。

优选地，热量回收装置为热交换器或热泵。

优选地，热量回收装置连接在抽风机的出风口以及吹风机的吹风口；或，热量回收装置连接在抽风机的出风口以及吹风机的进风口。

优选地，热量回收装置的与吹风机相连的吹风口可选择地与第一主管或第二主管连通，抽风机的抽风口可选择地与第一主管或第二主管连通。

优选地，热量回收装置的与吹风机相连的吹风口通过第一三通阀与第一主管和第二主管连接；和/或，抽风机的抽风口通过第二三通阀与第一主管和第二主管连通。

优选地，热量回收装置的与吹风机相连的吹风口通过第一风阀与第一主管连接，通过第二风阀与第二主管连接；和/或，抽风机的抽风口通过第三风阀与第一主管连接，通过第四风阀与第二主管连通。

应用本实用新型的技术方案，物料干燥装置包括抽风机、吹风机、第二主管、第一主管和热量回收装置，热量回收装置用于回收抽风机从物料内抽取的湿热空气中的热量，并利用回收的热量对从吹风机吹向物料内的空气进行加热。该物料干燥装置利用热量回收装置回收抽风机从物料内部抽取的湿热空气，然后通过热量回收装置从回收的热量来对从吹风机吹入物料内部的空气进行加热，从而合理利用物料内部的热量使得外部进入物料内部的空气进行升温，避免这部分湿热空气直接抽取出去之后造成的浪费，提高能源利用率，由于吹风机吹入物料内部的空气被湿热空气加热，因此吸湿能力增加，可以提高进入物料内部后对物料内部的干燥效率和干燥效果。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的物料干燥装置的结构示意图；

图2是本实用新型第二实施例的物料干燥装置的结构示意图；

图3是本实用新型第三实施例的物料干燥装置的结构示意图；

图4是本实用新型第四实施例的物料干燥装置的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的物料干燥装置的干燥方法流程图。

附图标记说明：1、第一主管；2、第二主管；3、第一支管；4、第二支管；5、料垛；6、热量回收装置；7、吹风机；8、抽风机；9、外部热源；10、第一三通阀；11、第二三通阀；12、第一风阀；13、第二风阀；14、第三风阀；15、第四风阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

结合参见图1至图4所示，根据本实用新型的实施例，物料干燥装置包括抽风机8、吹风机7、第二主管2、第一主管1和热量回收装置6，热量回收装置6用于回收抽风机8从物料内抽取的湿热空气中的热量，并利用回收的热量对从吹风机7吹向物料内的空气进行加热。

该物料干燥装置利用热量回收装置6回收与物料换热后的湿热空气中的热量，该部分热量来自于物料内部生物质微生物分解产生的热量，然后通过热量回收装置6回收的热量对从吹风机7吹入物料内部的空气进行加热，从而合理利用物料内部产生的热量，使得外部进入物料内部的空气进行升温，避免这部分湿热空气直接抽取出去之后排放至空气中所造成的浪费，提高能源利用率，由于吹风机7吹入物料内部的空气被湿热空气加热，因此吸湿能力增加，可以提高进入物料内部后对物料内部的干燥效率和干燥效果。

本实用新型通过吹风机7将外部干燥空气送入生物质垛料，利用抽风机8将高温高湿的热空气从料垛5中抽出，利用热交换器将抽出的高温高湿的热空气与送入物料的干燥空气进行热交换，从而使送入生物质料垛的空气为热风，加快生物质燃料水分的溢出，从而提高物料的干燥效率，同时抽出的高温高湿气体在热交换过程中，水蒸气凝结，释放出大量的热量，被送入物料的干燥空气吸收，实现热量回收。

优选地，第一主管1与第二主管2平行间隔设置，从而更加便于实现第一主管1和第二主管2在料垛5内的布设。

结合参见图1所示，根据本实用新型的第一实施例，第二主管2沿着长度方向间隔设置有多个第二支管4；和/或，第一主管1沿长度方向间隔设置有多个第一支管3。其中第二主管2和第一主管1均水平设置，多个第二支管4沿第二主管2的长度方向间隔设置，各第二支管4沿着垂直于第二主管2的方向向下延伸入料垛5内。多个第一支管3沿第一主管1的长度方向间隔设置，各第一支管3沿垂直于第一主管1的方向向下延伸入料垛5内。通过设置多个第一支管3和第二支管4，能够使得空气在物料内部的吹入和抽取更加均匀，空气流动效率更高，与物料之间能够更加充分接触，提高物料干燥效率。热量回收装置6例如为热交换器或者是热泵等能够进行热量交换的装置。当采用热泵时，不仅能够吸收高品位热量，也可以吸收低品位热量，因此能够更加有效地利用抽风管路中的湿热空气热能，热量利用效率更高。优选地，热泵例如为溴化锂热泵。

优选地，第二主管2为多个，多个第二主管2并联设置；和/或，第一主管1为多个，多个第一主管1并联设置。多个第二主管2和第一主管1相互配合，能够使得物料干燥装置的吹风和送风均具有较大范围，可以方便地实现大范围内的物料干燥处理，干燥效果更高。

优选地，第二支管4和第一支管3相互平行，且沿第二支管4的排布方向，第二支管4和第一支管3交替设置，从而能够避免第二支管4和第一支管3的设置发生干涉，并且可以使空气从第一支管3到达第二支管4的过程中，能够更加充分流经物料内部，与物料内部进行换热，更加充分地吸收物料内部热量，对物料内部进行降温和干燥。

优选地，第二支管4和/或第一支管3上设置有多个通风孔，从而更加方便地实现向物料内吹风，或者是从物料内部向外抽风。多个通风孔的朝向可以相同，也可以不同。优选地，当第二支管4位于第一侧，第一支管3位于第二侧时，第二支管4上的通风孔背离第二侧，第一支管3上的通风孔背离第一侧，使得第一支管3上的吹风能够最大限度地流经物料内部，更加充分地对物料内部进行干燥之后，才会进入到第二支管4内进行抽风。

结合参见图2所示，根据本实用新型的第二实施例，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，热量回收装置6的与吹风机对应的吹风口设置有外部热源9和温度传感器，外部热源9根据温度传感器检测到的热量回收装置6的吹风口的空气温度开启或者关闭。当吹风机7向物料内部吹入的空气经过热量回收装置6加热之后温度仍然过低时，就会导致进入到物料内的空气温度过低，会严重影响到物料内部的干燥效率和干燥效果，为了对此进行改善，可以通过外部热源9对经过热量回收装置6加热之后吹入物料内部的空气再次进行加热，提高吹入物料内部的空气温度，从而提高这部分空气的吸湿能力，提高对物料内部的干燥效果。

优选地，外部热源9为锅炉烟道余热、电加热或太阳能加热。

结合参见图3所示，根据本实用新型的第三实施例，优选地，热量回收装置6连接在抽风机8的出风口以及吹风机7的吹风口。由于热量回收装置6在抽风机8的抽风口与吹风机7吹出的空气进行换热，因此，即使抽风机8抽出的空气由于放热冷凝产生冷凝水，也不会沿着抽风机8所连接的主管回流至物料内，避免了冷凝水回流所造成的干燥效率不高的问题，提高了物料干燥效果。所述热量回收装置6也可以连接在抽风机8的出风口以及吹风机7的进风口。

优选地，热量回收装置6的与吹风机7相连的吹风口可选择地与第一主管1或第二主管2连通，抽风机8的抽风口可选择地与第一主管1或第二主管2连通。通过使吹风机7可选择地与第一主管1或第二主管2连通，抽风机8的抽风口可选择地与第一主管1或第二主管2连通，可以通过第一主管1和第二主管2交替吹吸的方式对物料内部进行干燥，通过交替改变物料内部的负压和正压位置，使得物料内部的空气流动更加充分，对物料的干燥更加彻底。

优选地，热量回收装置6的与吹风机7相连的吹风口通过第一风阀12与第一主管1连接，通过第二风阀13与第二主管2连接；和/或，抽风机8的抽风口通过第三风阀14与第一主管1连接，通过第四风阀15与第二主管2连通。通过调节第一风阀12和第二风阀13的打开状态，可以方便地实现热量回收装置6的与吹风机7相连的吹风口与第一主管1相连通，或者是热量回收装置6的与吹风机7相连的吹风口与第二主管2相连通两种状态的切换；通过调节第三风阀14和第四风阀15的打开状态，可以方便地实现抽风机8的抽风口与第一主管1相连通，或者是抽风机8的抽风口与第二主管2相连通两种状态的切换。

结合参见图4所示，根据本实用新型的第四实施例，其与第三实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，热量回收装置6的与吹风机7相连的吹风口通过第一三通阀10与第一主管1和第二主管2连接；和/或，抽风机8的抽风口通过第二三通阀11与第一主管1和第二主管2连通。通过调节第一三通阀10的状态，可以实现热量回收装置6的与吹风机7相连的吹风口与第一主管1相连通，或者是热量回收装置6的与吹风机7相连的吹风口与第二主管2相连通两种状态的切换；通过调节第二三通阀11的状态，可以实现抽风机8的抽风口与第一主管1相连通，或者是抽风机8的抽风口与第二主管2相连通两种状态的切换。

结合参见图5所示，根据本实用新型的实施例，物料干燥装置的干燥方法包括：通过热量回收装置6回收抽风机8从物料内抽取的湿热空气中的热量；利用热量回收装置6回收的热量对吹风机7吹入物料内的空气进行加热。

通过上述干燥方法，可以利用吹风机7将外部干燥空气送入生物质料垛，利用抽风机8将高温高湿的热空气从料垛5中抽出，利用热量回收装置6将抽出的高温高湿的热空气与送入物料的干燥空气进行热交换，从而使送入生物质料垛的空气为热风，加快生物质燃料水分的溢出，从而提高物料的干燥效率，同时抽出的高温高湿气体在热交换过程中，水蒸气凝结，释放出大量的热量，被送入物料的干燥空气吸收，实现热量回收。

优选地，干燥方法还包括：控制抽风机8与第二主管2连通、吹风机7与第一主管1连通，使抽风机8通过第二主管2从物料内抽风、吹风机7通过第一主管1向物料内吹风；检测第一主管1内的空气湿度和风速、第二主管2内的空气湿度和风速；当第一主管1内的空气湿度和风速以及第二主管2内的空气湿度和风速均达到设定条件时，切换抽风机8和吹风机7的连通状态，控制抽风机8与第一主管1连通、吹风机7与第二主管2连通，使抽风机8通过第一主管1从物料内进行抽风、吹风机7通过第二主管2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。

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。

优选地，切换抽风机8和吹风机7的连通状态的步骤包括：控制第一三通阀10切换状态，使得抽风机8与第一主管1连通；控制第二三通阀11切换状态，使得吹风机7与第二主管2连通。

优选地，切换抽风机8和吹风机7的连通状态的步骤包括：控制第一风阀12关闭，第二风阀13打开，使得抽风机8与第一主管1连通；控制第三风阀14打开，第四风阀15关闭，使得吹风机7与第二主管2连通。

优选地，干燥方法还包括：检测吹风机7所连接的主管内的空气温度；当检测到的空气温度低于第一预设温度时，开启外部热源，对该主管内的空气进行加热；对加热空气的温度进行检测；当检测到加热控制的温度超出第二预设温度时，关闭外部热源，其中第二预设温度大于第一预设温度。

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