本发明属于粮食干燥领域，尤其是涉及一种规模化粮食烘干装置及烘干方法。
背景技术：
我国是一个人口众多的国家，随着人口的不断增长，为了满足我国的粮食需求，还需将大量的粮食进行干燥储藏。如何长时间的保证储藏粮食的品质，国家在各个地区都针对性建立了许多的粮食烘干设备，为了保障粮食能够彻底的烘干、较少损耗量，粮食烘干技术的发展极其重要。
通过调研目前国内东北地区玉米、南方地区稻谷的粮食烘干装置所使用的燃料的调查来看：以燃煤为燃料的热源占85％；以天然气为燃料的热源占7％；以生物质再生能源为燃料的热源占3％；以醇基燃料、醇醚燃料为燃料的热源占5％。因使用燃料不同，规模化粮食干燥成本也不同，采用燃煤以外的燃料作为烘干热源成本较高，企业运行成本高。因此，在目前的粮食烘干领域，存在着降低运行成本，提高效率，降低人员劳动强度的需求。
技术实现要素：
本发明要解决的问题是根据目前粮食烘干设备的效率低，温度控制不稳定，从工艺角度出发，降低燃煤费用、保证温度控制，达到粮食的色泽和容重与自然日照风干相当，提高了粮食的品级。为此，本发明提供一种节能环保的规模化粮食烘干装置及烘干方法，能够降低粮食烘干运行成本，提高烘干效率，降低人员工作强度。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种节能环保的规模化粮食烘干成套装置，其特征在于：包括上煤系统，燃烧系统，换热系统以及废气废渣处理系统；
所述上煤系统，被设置用于将原煤制备成碎煤并输送给燃烧系统；包括上料漏斗，振动给料机，原煤破碎机，倾斜上煤输送机以及煤仓，所述上料漏斗上部设置有圆钢篦条，下部设置有漏斗，通过以上设置，可以防止煤块直接对漏斗造成冲击，延长漏斗使用寿命；
所述振动给料机设置在所述上料漏斗上，所述振动给料机的下口与所述原煤破碎机连接，通过以上设置，能够防止煤块阻塞在漏斗中，提高工作效率；
所述原煤破碎机被设置用于将原煤制备成碎煤并通过所述倾斜上煤输送机输送至所述煤仓，所述倾斜上煤输送机上设置有除铁器，所述煤仓的出口与所述输送机构相连接。通过设置除铁器，可以去除碎煤中的fe基杂质，提高碎煤的纯度进而提高之后制备煤粉的纯度，从而提高燃烧效率。
所述燃烧系统，包括输送机构，磨煤机构，喷煤机构，燃烧器和节能煤粉热风炉：所述输送机构与所述上煤系统相连接，所述输送机构包括但不限于传送带输送机构或螺旋输送机构，作为优选地，输送机构采用螺旋输送机构，结构简单，密闭性好。
所述磨煤机构通过所述输送机构与所述上煤系统相连接，所述磨煤机构与所述喷煤机构连接，所述喷煤机构与所述燃烧器连接，作为优选，所述磨煤机构和所述喷煤机构为磨煤、喷煤一体机，所述磨煤、喷煤一体机上部设置有漏斗，所述磨煤、喷煤一体机内部设置有磨煤叶片以及风扇叶片，所述磨煤、喷煤一体机通过喷煤连接管与所述燃烧器相连接。通过以上设置，能够减小设备体积，节约工作空间，使工作系统更加集约化。
所述燃烧器外侧设置有辅助风道，煤粉进入燃烧器燃烧前，可以对燃烧器进行预热，让燃烧过程从适宜的温度开始，使燃烧更充分。
所述节能煤粉热风炉密闭，所述节能煤粉热风炉上设置有燃烧器入口，烟道出口以及热风炉清灰口，所述节能煤粉热风炉通过所述燃烧器入口与所述燃烧器相连接；通过以上设置，燃烧过程是一个全封闭过程，热能利用效率高，工作环境得到改善。
作为优选的，还包括脱硫装置，所述脱硫装置通过设置在所述节能煤粉热风炉上的脱硫孔与所述节能煤粉热风炉相连接。通过以上设置，能够脱去燃烧中煤粉中的硫分，减少尾气中的二氧化硫污染，提高环保效果。
作为优选的，还包括脱硝装置，所述脱硝装置通过设置在所述节能煤粉热风炉上的脱硝喷嘴与所述节能煤粉热风炉相连接。通过以上设置，能够脱去烟气中的氮氧化物成分，减少尾气中的氮氧化物污染，提高环保效果。
所述换热系统包括换热器，设置在所述换热器上的热烟入口、热烟出口以及换热器清灰口，冷风管道，热风室，供风风机以及烘干塔；
所述冷风管道被设置成依次通过所述燃烧器外侧，所述节能煤粉热风炉内部以及换热器内部，通过以上设置，可多次对冷风管道中的冷风进行加热，换热效率高。
所述冷风管道的一端设置有冷风入口，另一端与所述热风室相连接，所述供风风机被设置用于将所述热风室中的热风输送至烘干塔中；通过以上设置，采用与热煤烟换热过的纯净气体对粮食进行加热而不是直接使用燃煤产生的热气进行加热，避免了对粮食的污染。
作为优选的，换热器的热烟出口上设置有泄爆装置，通过以上设置，在系统压力过大时可进行紧急卸压，使整个系统更加安全。
所述废气废渣处理系统包括负压管道，布袋除尘器，dmc超细布袋除尘器，除尘风机以及烟囱；所述负压管道通过所述热风炉清灰口与所述节能煤粉热风炉相连接，所述负压管道通过所述换热器清灰口与所述换热器相连接，所述负压管道与所述布袋除尘器相连接；通过以上设置，避免人工清灰，减少了劳动强度，工作效率高。
所述dmc超细布袋除尘器通过所述热烟出口与所述换热器相连接，所述dmc超细布袋除尘器的另一端通过所述除尘风机与所述烟囱相连接；通过以上设置，可使排放的废气达到环保标准，降低废气中粉尘含量。
作为优选的，还包括空气压缩系统，所述空气压缩系统被设置用于为所述布袋除尘器以及所述dmc超细布袋除尘器提供压缩空气，所述空气压缩系统包括压缩机，储气罐以及分气缸，所述压缩机通过油水分离器与所述储气罐连接，所述储气罐通过减压阀与所述分气缸连接，所述分气缸分别与所述布袋除尘器以及所述dmc超细布袋除尘器的压缩空气入口相连接。通过引入空气压缩系统，使整个装置工作体系更加完整，同时也避免了储存压缩空气罐可能带来的安全隐患。
作为优选的，所述燃烧器和/或所述节能煤粉热风炉和/或所述换热器和/或所述烘干塔上设置有若干温度传感器，所述输送机构被设置为能根据所述温度传感器的感应数值手动和/或自动调节进料量。通过以上设置能根据温度的需要调节煤粉的供给量，进而调节燃烧的程度从而起到了调节温度的效果。
进一步的，在自动调节时，输送机构的输送速度与传感器温度是负反馈调节，即当传感器温度升高时输送机构的输送速度会降低，通过以上设置，提高了温度调节系统的稳定性，使温控更加精准。
使用上述装置的一种节能环保的规模化粮食烘干装置的烘干方法，其步骤如下：
s1.原煤通过所述上煤系统被制备成碎煤，并输送给所述输送机构；通过以上步骤，完成了原煤的初步粉碎，以及去除了原煤中的fe基杂质，提高了煤的纯度，从而提高了燃烧效率。
s2.依据所需的温度调节输送机构的输送速率，输送机构将碎煤送入所述磨煤机构，所述磨煤机构将碎煤制备成煤粉；通过以上步骤，将原煤进一步粉碎，提高了煤与空气的接触面积，从而提高了燃烧效率，同时由于输送速率可调，温度控制更加稳定。
s3.燃烧器进行预热，同时冷风从所述冷风入口进入所述冷风管道；通过以上设置，使燃烧在合适的温度下开始，提高燃烧效率。
s4.煤粉进入所述喷煤机构，被喷射至所述燃烧器中与空气混合进行燃烧，同时冷风经过所述冷风管道位于所述燃烧器外侧的管段，辅助煤粉燃烧并使冷风得到加热；通过以上步骤，将煤粉与空气充分混合，提高了煤粉与空气的接触面积，从而提高燃烧效率，进一步的，位于燃烧器外侧的冷风管道充当了燃烧器的助燃风管道，提高了燃烧效率的同时利用燃烧器散发的热量对冷风管中的冷风进行加热，提高了热能的利用率。
s5.燃烧的煤粉进入所述节能煤粉热风炉中进行二次燃烧，同时冷风经过所述冷风管道位于所述节能煤粉热风炉内侧的管段，再次得到加热，同时所述节能煤粉热风炉内产生的煤灰经所述热风炉清灰口通过所述负压管道进入所述布袋除尘器中；通过以上步骤，煤粉进行二次燃烧，使燃烧更加充分，从而提高了燃烧效率，节能煤粉热风炉中产生的热量对冷风管中的冷风进行再次加热，提高了热能的利用率，煤灰由于气压效应被吸入负压管道进入布袋除尘器中，免去了人工除灰的麻烦，降低了劳动强度，同时可将煤灰收集起来，以便再次利用。
s6.所述节能煤粉热风炉产生的热烟通过所述热烟入口进入所述换热器中进行热量交换，同时冷风进入所述冷风管道位于所述换热器内的管段进行热量交换，同时热烟带入所述换热器内的煤灰经所述换热器清灰口通过所述负压管道进入所述布袋除尘器中；通过以上步骤，加热后的热煤烟与冷风管中的冷气进行充分的热量交换，同时煤灰由于气压效应被吸入负压管道进入布袋除尘器中，免去了人工除灰的麻烦，降低了劳动强度，同时可将煤灰收集起来，以便再次利用。
s7.热烟进行热量交换后经由所述热烟出口进入所述dmc超细布袋除尘器，再依次通过所述除尘风机和所述烟囱排放入大气中；通过以上步骤，降低了尾气中烟尘含量，满足环保要求。
s8.热量交换后被加热的冷风被存储到所述热风室中；
s9.所述供风风机将热风室中被加热过的冷风提供到所述烘干塔中进行粮食烘干。通过以上步骤，完成对粮食的烘干，由于烘干粮食所使用的被加热过的冷风并未与煤粉直接接触过，避免了对粮食造成污染。
综上所述，通过采用上述技术方案，具有如下积极效果：
(1)温控精准，提高粮食品质
(2)全封闭作业，改善工作环境
(3)去掉人工清灰，减少劳动强度
(4)除尘收集废料可再次利用
(5)排放达标，粉尘排放标准领先
(6)提高换热效率，避免堵塞
(7)性能指标达到环保排放标准
附图说明
图1是本发明一实施例的整体结构示意图
图2是本发明一实施例的上煤系统示意图
图3是本发明一实施例的燃烧系统示意图
图4是本发明另一实施例的燃烧系统示意图
图5是本发明一实施例的磨煤、喷煤一体机结构示意图
图6是本发明一实施例的换热系统示意图
图7是本发明一实施例的换热系统工作原理示意图
图8是本发明一实施例的废气废渣处理系统示意图
图9是本发明一实施例的空气压缩系统示意图
图中：
100、上煤系统200、燃烧系统300、换热系统
400、废气废渣处理系统500、空气压缩系统600、温度传感器
110、上料漏斗120、振动给煤机130、原煤破碎机
140、倾斜上煤运输机141、除铁器150、煤仓
210a、螺旋输送机构211a、驱动电机220、磨煤机构
230、喷煤机构231、喷煤进风口232、喷煤连接管
240、燃烧器241、打火器250、节能煤粉热风
221、磨煤叶片222、风扇叶片炉
251、燃烧器入口252、烟道出口253、热风炉清灰口
310、热烟入口320、热烟出口330、冷风管道
331、冷风入口332、燃烧器管段333、热风炉管段
334、换热器管段340、换热器清灰口350、泄爆装置
311、喷钙装置360、热风室370、供风风机
380、烘干塔420、布袋除尘器430、dmc超细布袋
431、卸灰阀432、反吹扫接点除尘器
440、除尘风机450、烟囱510、压缩机
520、油水分离器530、储气罐540、减压阀
550、分气缸210b、传送带输送机211b、驱动轮
111、圆钢篦条构112、漏斗
260、脱硫装置261、脱硫孔270、脱硝装置
271、脱硝喷嘴410、负压管道
具体实施方式
以下将以本发明一较佳实施例说明本发明的具体实施方式：
如图1、本发明一实施例的整体结构示意图所示，该实施例包括上煤系统100，燃烧系统200，换热系统300，废气废渣处理系统400，空气压缩系统500以及温度传感器600。
如图2、本发明一实施例的上煤系统示意图所示，本实施例中上煤系统100被设置用于将原煤制备成碎煤并输送给燃烧系统200；包括上料漏斗110，振动给料机120，原煤破碎机130，倾斜上煤输送机140以及煤仓150，本实施例中，作为优选的，上料漏斗110上部设置有圆钢篦条111，下部设置有漏斗112，通过以上设置，可以煤块在落入上料漏斗110时先与圆钢篦条111接触，可防止煤块直接对漏斗112造成冲击，延长漏斗112的使用寿命；
振动给料机120设置在上料漏斗110上，振动给料机120的下口与原煤破碎机130连接，通过以上设置，能够防止煤块阻塞在漏斗112中，提高工作效率；
原煤破碎机130被设置用于将原煤制备成碎煤并通过倾斜上煤输送机140输送至煤仓150，煤仓150的出口与输送机构210相连接。煤仓150主要被设置用于储存一定量的碎煤，作为优选的，本实施例中倾斜上煤输送机140上设置有除铁器141，通过设置除铁器141，可以去除碎煤中的fe基杂质，提高碎煤的纯度进而提高之后制备煤粉的纯度，从而提高燃烧效率。
如图3、本发明一实施例的燃烧系统示意图所示，燃烧系统200，包括输送机构210，磨煤机构220，喷煤机构230，燃烧器240和节能煤粉热风炉250：输送机构210与上煤系统100相连接，输送机构210包括但不限于传送带输送机构210b或螺旋输送机构210a，本实施例中，作为优选地，输送机构210采用螺旋输送机构210a，结构简单，密闭性好。
磨煤机构220通过输送机构210与上煤系统100相连接，磨煤机构220与喷煤机构230连接，喷煤机构230与燃烧器240连接，作为优选，在本实施例中，磨煤机构220和喷煤机构230为磨煤、喷煤一体机，如图、5本发明一实施例的磨煤、喷煤一体机结构示意图所示，磨煤、喷煤一体机上部设置有漏斗，磨煤、喷煤一体机内部设置有磨煤叶片221以及风扇叶片222，磨煤、喷煤一体机通过喷煤连接管232与燃烧器240相连接，当工作时，磨煤、喷煤一体机能够从喷煤进风口231得到空气，将煤粉沿喷煤连接管232喷射进燃烧器240中。通过以上将磨煤机构220与喷煤机构230合二为一的设置，能够减小设备体积，节约工作空间，使工作系统更加集约化。
燃烧器240上设置有点火器241，外侧设置有辅助风道332，通过以上设置，可以对燃烧器240进行预热，让燃烧从适宜的温度开始进行，可以使燃烧更充分。
节能煤粉热风炉250密闭，节能煤粉热风炉250上设置有燃烧器入口251，烟道出口252以及热风炉清灰口253，节能煤粉热风炉250通过燃烧器入口251与燃烧器240相连接；通过以上设置，燃烧过程是一个全封闭过程，热能利用效率高，工作环境得到改善。
在本实施例中，作为优选的，还包括脱硫装置260，脱硫装置260通过设置在节能煤粉热风炉250上的脱硫孔261与节能煤粉热风炉250相连接。通过以上设置，能够脱去燃烧中煤粉中的硫分，减少尾气中的二氧化硫污染，提高环保效果。
在本实施例中，作为优选的，还包括脱硝装置270，脱硝装置270通过设置在节能煤粉热风炉上250的脱硝喷嘴271与节能煤粉热风炉250相连接。通过以上设置，能够脱去烟气中的氮氧化物成分，减少尾气中的氮氧化物污染，提高环保效果。
如图6、本发明一实施例的换热系统示意图及图7、本发明一实施例的换热系统工作原理示意图所示，换热系统300包括换热器300，设置在换热器300上的热烟入口310、热烟出口320以及换热器清灰口340，冷风管道330，热风室360，供风风机370以及烘干塔380；
冷风管道330被设置成依次通过燃烧器240外侧，节能煤粉热风炉250内部以及换热器300内部，通过以上设置，可多次对冷风管道330中的冷风进行加热，换热效率高；冷风管道330密布在燃烧器240外侧、节能煤粉热风炉250内部以及换热器300内部，通过以上设置，可增长换热路径，使换热更加充分。
冷风管道330的一端设置有冷风入口331，另一端与热风室360相连接，供风风机370被设置用于将热风室360中的热风输送至烘干塔380中；通过以上设置，采用冷风管道中被热煤烟加热过的洁净气体对粮食进行加热而不是直接使用燃煤产生的热气进行加热，避免了对粮食的污染。
在本实施例中，作为优选的，换热器300的热烟出口320上设置有泄爆装置350，通过以上设置，在系统压力过大时可进行紧急卸压，避免爆炸的产生或减小破坏程度，使整个系统更加安全。
如图8、本发明一实施例的废气废渣处理系统示意图所示，废气废渣处理系统400包括负压管道410，布袋除尘器420，dmc超细布袋除尘器430，除尘风机440以及烟囱450；负压管道410通过热风炉清灰口253与节能煤粉热风炉250相连接，负压管道410通过换热器清灰口340与换热器300相连接，负压管道440与布袋除尘器420相连接；通过以上设置，可通过负压效应收集节能煤粉热风炉250和换热器300中的煤灰，送入布袋除尘器420中，避免人工清灰，减少了劳动强度，工作效率高。布袋除尘器420将煤灰收集后储存在灰库中，方便以后再次利用。
dmc超细布袋除尘器430通过热烟出口320与换热器300相连接，dmc超细布袋除尘器430的另一端通过除尘风机440与烟囱450相连接；通过以上设置，可降低废气中粉尘含量,使排放的废气达到环保标准。
如图9、本发明一实施例的空气压缩系统示意图所示，在本实施例中，作为优选的，还包括空气压缩系统500，空气压缩系统500被设置用于为布袋除尘器420以及dmc超细布袋除尘器430提供压缩空气，同时也可用于为喷煤装置230及冷风管道330提供稳定的气流。空气压缩系统500包括压缩机510，储气罐530以及分气缸550，压缩机510通过油水分离器520与储气罐530连接，储气罐530通过减压阀540与分气缸550连接，分气缸550分别与布袋除尘器420以及dmc超细布袋除尘器430上的压缩空气入口相连接。通过设置空气压缩系统500，使整个装置工作体系更加完整，同时也避免了储存过多压缩空气罐可能带来的安全隐患。
在本实施例中，燃烧器240和节能煤粉热风炉250和换热器300和烘干塔380上均设置有若干温度传感器600，输送机构210被设置为能根据温度传感器600的感应数值手动和自动调节进料量。在本实施例中表现为输送机构210a驱动部件，直流变频电机210b的转速能依据温度传感器600的读数改变；当直流变频电机210b转速增大时，煤粉的供应量增加，燃烧放热更多，温度上升；当直流变频电机210b转速减小时，煤粉的供应量减少，燃烧放热减少，温度下降。通过以上设置能根据温度的需要调节煤粉的供给量，进而调节燃烧的规模，从而起到了调节温度的效果。
进一步的，作为优选的，在自动调节时，输送机构210的输送速度与传感器600温度是负反馈调节，即当传感器600温度升高时输送机构210的输送速度会降低，煤粉的供应量减少，燃烧放热减少，温度下降；当传感器600温度升高时输送机构210的输送速度会增大，煤粉的供应量增大，燃烧放热增多，温温度上升；从而使温度一直保持在一定范围内，通过以上设置，提高了温度调节系统的稳定性，使温控更加精准。
接下来结合本发明一较佳实施例说明本发明提供的一种节能环保的规模化粮食烘干方法：
s1.原煤通过上煤系统100被制备成碎煤，并输送给输送机构210；通过以上步骤，使用原煤破碎机130完成了原煤的初步粉碎，以及使用设置在倾斜上煤输送机140上的除铁器141去除了原煤中的fe基杂质，提高了煤的纯度，从而提高了燃烧效率。
s2.依据所需的温度调节输送机构210的输送速率，输送机构210将碎煤送入磨煤机构220，磨煤机构210将碎煤制备成煤粉；通过以上步骤，将原煤进一步粉碎，提高了煤与空气的接触面积，从而提高了燃烧效率，同时由于输送速率可调，温度控制更加稳定。
s3.点火器241对燃烧器240进行预热，同时冷风从冷风入口331进入冷风管道330；通过以上设置，使燃烧在合适的温度下开始，提高燃烧效率。
s4.煤粉进入喷煤机构230，被喷射至燃烧器240中与空气混合进行燃烧，同时冷风经过冷风管道330位于燃烧器240外侧的管段332，辅助煤粉燃烧并使冷风得到加热；通过以上步骤，将煤粉与空气充分混合，提高了煤粉与空气的接触面积，从而提高燃烧效率，进一步的，位于燃烧器240外侧的冷风管道332充当了燃烧器240的助燃风管道，提高了燃烧效率的同时利用燃烧器240散发的热量对冷风管330中的冷风进行加热，提高了热能的利用率。
s5.燃烧的煤粉进入节能煤粉热风炉250中进行二次燃烧，同时冷风经过冷风管道330位于节能煤粉热风炉250内侧的管段333，再次得到加热，同时节能煤粉热风炉250内产生的煤灰经热风炉清灰口253通过负压管道410进入布袋除尘器420中；通过以上步骤，煤粉进行二次燃烧，使燃烧更加充分，从而提高了燃烧效率，节能煤粉热风炉250中产生的热量对冷风管330中的冷风进行再次加热，提高了热能的利用率，煤灰由于气压效应被吸入负压管道410进入布袋除尘器420中，免去了人工除灰的麻烦，降低了劳动强度，同时可将煤灰收集起来，以便再次利用。
s6.节能煤粉热风炉250产生的热烟通过热烟入口310进入换热器300中进行热量交换，同时冷风进入冷风管道330位于换热器300内的管段334进行热量交换，同时热烟带入换热器300内的煤灰经换热器清灰口340通过负压管道410进入布袋除尘器420中；通过以上步骤，加热后的热煤烟与冷风管330中的冷气进行充分的热量交换，同时煤灰由于气压效应被吸入负压管道410进入布袋除尘器420中，免去了人工除灰的麻烦，降低了劳动强度，同时可将煤灰收集起来，以便再次利用。
s7.热烟进行热量交换后经由热烟出口320进入dmc超细布袋除尘器430，再依次通过除尘风机440和烟囱450排放入大气中；通过以上步骤，降低了尾气中烟尘含量，满足环保要求。
s8.热量交换后被加热的冷风被存储到热风室360中；
s9.供风风机370将热风室360中被加热过的冷风提供到烘干塔380中进行粮食烘干。通过以上步骤，完成对粮食的烘干，由于烘干粮食所使用的被加热过的冷风并未与煤粉直接接触过，避免了对粮食造成污染。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，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。