一种用于改造热风粮食烘干机的尾气回收再利用装置的制作方法

本发明涉及粮食干燥机械设备技术领域，更具体的是，本发明涉及一种用于改造热风粮食烘干机的尾气回收再利用装置。

背景技术：

目前，中国产热风粮食烘干机都没有尾气进行回收利用而直接排到室外大气中，从而造成由原燃煤热风炉生产的30％以上的热量就这样白白浪费掉了。按照国家、省、市有关文件精神已明令淘汰小吨位的燃煤锅(窑)炉，建议使用生物质、天然气、电、空气能热泵等清洁能源替代燃煤。

燃煤热风炉改造为生物质秸秆热风炉的改造方式有两种：一种是由普通链条热风炉演变而来的，只是将炉拱加高并增加二次鼓风，因生物质颗粒燃烧速度快，须将原进料斗更换增加喷淋，这种改造方式一方面不节能，另一方面排放难以达标；另一种改造方式是约翰节能的高温气化改造方式，这种改造方式是将锅炉的燃烧系统全部拆除，更换为倾斜式固定炉排，由电脑控制液压给料使锅炉操作更简便燃烧更充分，但是面临的问题与上一种改造方式相同。

普遍的，单纯在原有燃煤炉排基础上改造为生物质秸秆颗粒、压块热风炉还存在以下不足：第一，因生物质秸秆捆包水分较高，目前还不能真正地应用于粮食烘干生产中；第二，用生物质秸秆颗粒、压块热风炉替代燃煤热风炉，因其粮食烘干成本比燃煤热风炉高出30％，还得不到广大用户接受和认可；第三，在原有燃煤热风炉炉排改造生物质秸秆颗粒、压块热风炉，因生物质秸秆热风炉的出力比燃煤热风炉低，还不能满足原热风粮食烘干机的设计产量；第四，即使有的把烘干机的部分尾气回收也没有净化，从而尾气中的粮食糠皮进入换热器中被加热燃烧产生2，3—苯丙篦等致癌物质污染粮食，或者粮食糠皮可能阻塞换热器引起火灾。

技术实现要素：

本发明的目的是设计开发了一种用于改造热风粮食烘干机的尾气回收再利用装置，通过尾气回收罩、集尘斗、尾气回收管道、轴流风机和净化后尾气罩形成尾气回收系统，通过重力降尘室、刮板净化器、除尘风机及供风尾气管道形成尾气净化系统，通过原热风粮食烘干机的第三组换热器转换成空气预热器形成冷空气预加热系统，通过第一烟气管道使尾气代替了冷空气对烟气混合降温室的烟气进行降温，通过第二烟气管道、烟气逆止阀、冷空气管道、冷空气调节阀门及混合烟气管道形成烟气再利用系统，充分利用烘干尾气提高烘干效率。

本发明提供的技术方案为：

一种用于改造热风粮食烘干机的尾气回收再利用装置，包括：

尾气回收罩，其设置在所述热风粮食烘干机降速干燥段和冷却段废气排出盒的外部；

尾气回收管道，其一端与所述尾气回收罩相连接；

净化后尾气罩，其一端与所述尾气回收管道的另一端相连接；

空气预热器，其包括第一连接口、第二连接口和第三连接口；

其中，所述第一连接口与所述净化后尾气罩的另一端相连接，所述第二连接口与室外空气相连通，所述第三连接口与所述热风粮食烘干机的第二组换热器相连接，并且所述第一连接口与所述所述热风粮食烘干机的第一热风室和第二热风室的一半相对设置，所述第二连接口与所述热风粮食烘干机的第二热风室的另一半和第三热风室相对设置；

重力降尘室，其设置在所述尾气回收管道中且靠近所述尾气回收罩一侧，所述重力降尘室包括第一进气口、第一出气口和出尘口；

刮板净化器，其设置在所述尾气回收管道中靠近所述净化后尾气罩一侧，所述刮板净化器包括第二进气口、第二出气口和除尘风管；

其中，所述第二进气口与所述第一出气口相对应设置，所述第二出气口与所述净化后尾气罩相对设置，

供风尾气管道，其一端与所述出尘口和除尘风管相连接，另一端与所述热风粮食烘干机的多个助燃鼓风机相连接；

第一烟气再利用装置，其设置在所述热风粮食烘干机的引风机和烟气混合降温室之间；

第二烟气再利用装置，其设置在所述热风粮食烘干机的烟囱和第一助燃鼓风机相连接。

优选的是，还包括：

集尘斗，其设置在所述尾气回收罩的下部。

优选的是，还包括：

轴流风机，其设置在所述尾气回收管道中，且所述轴流风机设置在所述尾气回收罩和第一进风口之间。

优选的是，还包括：

除尘风机，其进风口与所述除尘风管相连接，所述除尘风机的出风口与所述供风尾气管道相连接。

优选的是，所述第一烟气再利用装置包括：

第一烟气管道，其一端与所述热风粮食烘干机的引风机相连接，

烟气调节阀，其一端与所述第一烟气管道的另一端相连接，另一端与所述热风粮食烘干机的烟气混合降温室相连接。

优选的是，所述第二烟气再利用装置包括：

第二烟气管道，其一端与所述热风粮食烘干机的烟囱相连接；

烟气逆止阀，其进气端与所述第二烟气管道的另一端相连接；

混合烟气管道，其一端与所述烟气逆止阀的出气端相连接，另一端与所述热风粮食烘干机的第一鼓风机相连接；

冷空气调节阀门，其设置在所述烟气逆止阀的一侧；

冷空气管道，其一端与所述冷空气调节阀门相连接，另一端与所述混合烟气管道相连接。

优选的是，所述空气预热器为所述热风粮食烘干机的第三组换热器。

优选的是，所述重力降尘室还包括：

降尘室壳体，其为长方体结构，并且所述降尘室壳体具有第一容纳腔；

其中，所述第一进气口和第一出气口对称设置在所述降尘室壳体的长度方向上，所述出尘口设置在所述降尘室壳体靠近下部的位置，并且所述出尘口与所述第一出气口设置在同一侧；

尾气导流板，其设置在所述第一容纳腔内，所述尾气导流板包括第一部分、第二部分和第三部分；

其中，所述第一部分的一端与所述第一进气口呈15°-60°相连接，所述第二部分一端与所述第一部分的另一端相连接，并且所述第二部分与所述第一进气口相平行，所述第三部分与所述第二部分的另一端105°-135°相连接，所述第一部分、第二部分和第三部分的长度与所述降尘室壳体的宽度相同；

多个支撑圆管，其垂直设置在所述第二部分与降尘室壳体之间；

降尘挡板，其设置在所述第一进气口和第一出气口之间，所述降尘挡板高度小于所述降尘室壳体的高度；

除尘滑板，其与所述第三部分平行设置，所述除尘滑板一端设置在所述第一进气口一侧，另一端与所述出尘口相连接；

其中，所述降尘挡板与除尘滑板之间间隔设置。

优选的是，所述刮板净化器还包括：

净化器壳体，其为圆柱形管道结构；

底座支架，其一端垂直固定在所述净化器壳体的内部；

减速机底座，其垂直固定在所述净化器壳体的内部，并且所述减速机底座与所述底座支架垂直设置。

优选的是，所述刮板净化器还包括：

动力端，其固定设置在所述减速机底座上；

子母动盘，其与所述动力端的输出端相连接；

除尘刮板，其固定在所述子母动盘的侧面，所述除尘刮板长度小于所述净化器壳体的半径；

除尘刮板壳体，其空套在所述除尘刮板的外侧，并且所述除尘刮板壳体与所述除尘刮板共同运动；

子母定盘，其一端与所述子母动盘可转动的连接，另一端与所述除尘风管相连接；

多个筛网支架，其依次垂直连接在所述子母定盘和净化器壳体之间；

圆形筛网，其设置在所述多个筛网支架靠近所述第二进气口的一侧。

本发明所述的有益效果：

(1)、因生物质颗粒、压块热风炉所需燃料使用量的减少，从而降低生物质秸秆颗粒、压块热风炉的粮食烘干成本；

(2)在现有的燃煤热风炉炉排上改造为生物质秸秆颗粒、压块热风炉，保证了原热风粮食烘干机的设计产量；

(3)烘干机降速干燥段和冷却段的全部尾气回收后进行净化过程上，一小部分含有大量玉米糠皮的尾气输送到热风炉内为燃料助燃，从而避免玉米糠皮进入换热器中被加热燃烧产生2，3—苯丙蓖等致癌物质污染粮食或阻塞换热器引起火灾，既能提高热风炉热效率，又能减少环境污染；

(4)为生物质秸秆散烧热风炉应用到实际粮食烘干生产中奠定良好的物质基础，进而将进一步地降低使用生物质秸秆热风炉的粮食烘干成本；

(5)把生物质秸秆颗粒、压块、捆包散烧热风炉替代燃煤热风炉应用到今后的粮食烘干生产中，会消化大量丢弃在田间的秸秆，解决秸秆露天焚烧问题，使秸秆变废为能，节省日益枯竭的煤炭资源。

附图说明

图1为本发明所述用于改造热风粮食烘干机的尾气回收再利用装置的俯视结构示意图。

图2为本发明所述用于改造热风粮食烘干机的尾气回收再利用装置的主视结构示意图。

图3为本发明所述重力降尘室的主视结构示意图。

图4为本发明所述重力降尘室a-a剖视结构示意图。

图5为本发明所述刮板净化器的主视结构示意图。

图6为本发明所述刮板净化器b-b剖视结构示意图。

图7为本发明所述刮板净化器c-c剖视结构示意图。

图8为本发明所述刮板净化器d-d剖视结构示意图。

图9为本发明所述子母定盘和子母动盘的结构示意图。

具体实施方式

下面结合对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1、图2所示，现有的粮食烘干热风炉主要结构包括：上料斗110、热风炉120、除渣机121、沉降室140、烟气混合降温室150、换热装置、第一热风室171、第二热风室172、第三热风室173、第一热风机181、第二热风机182、第三热风机183、冷风机185、热风粮食烘干机190、除尘装置、4个助燃鼓风机、引风机166、烟囱167和烟气管道168，所述换热装置包括：第一组换热器161、第二组换热器162和第三组换热器310，除尘装置包括：陶瓷除尘器164和布袋除尘器165，4个助燃鼓风机包括：第一鼓风机134、第二鼓风机131、第三鼓风机132和第四鼓风机133，所述第一鼓风机134设置在热风炉炉排的前下部，用于热风炉预热段和燃烧段的助燃，所述第二鼓风机131和第三鼓风机132设置在热风炉炉排的上部，用于热风炉的二次助燃，所述第四鼓风机133设置在热风炉炉排的后下部，用于热风炉燃尽段的助燃。

现有的粮食烘干热风炉工作过程为：生物质秸秆压块或颗粒经输送机输送生物质秸秆到上料斗110进入热风炉120后，在第一鼓风机134助燃下进行缺氧燃烧，在第四鼓风机133助燃下进行过氧燃烧变成炉渣后，经除渣机121排到热风炉120的外面，生物质秸秆在预热、缺氧燃烧和过氧燃烧过程中产生含有大量可燃气体和颗粒的烟气，再经第二鼓风机131和第三鼓风机132助燃进行二次过氧燃烧后排到沉降室140，经初步除尘的烟气通过烟气混合降温室150降温后排入换热装置中，在换热装置内与进到换热装置内的室外冷空气290进行热量交换后，再经除尘装置、烟气管道168、引风机166和烟囱167排入大气中，并且换热装置内的室外冷空气290经与烟气换热后变成热风粮食烘干机的干燥介质后，分别进入第一热风室171、第二热风室172和第三热风室173，再分别经由第一热风机181、第二热风机182和第三热风机183输送至热风粮食烘干机190的等速干燥段192和降速干燥段193内，高水分粮食经提升机输送到热风粮食烘干机190后，通过等速干燥段192、降速干燥段193和冷却段194进行烘干、冷却后变成合格水分粮排出热风粮食烘干机190。

而本发明所述的用于改造热风粮食烘干机的尾气回收再利用装置是在现有粮食烘干热风炉的结构上进行的改造，增加了尾气回收系统、尾气净化系统、冷空气预加热系统及烟气再利用系统，从而实现了粮食烘干热风炉尾气的回收再利用。

如图1、图2所示，本发明所述的尾气回收系统包括：尾气回收罩210、尾气回收管道220、轴流风机230、净化后尾气罩240和集尘斗211，尾气回收罩210，其设置在所述热风粮食烘干机190降速干燥段193和冷却段194废气排出盒的外部，用于回收降速干燥段193和冷却段194排出的尾气；集尘斗211，其设置在所述尾气回收罩210的下部，用于暂存尾气回收中的重型杂质，在粮食烘干期间需定期人工清理；尾气回收管道220，其一端与所述尾气回收罩210相连接，另一端与净化后尾气罩240相连接，尾气回收管道220是尾气回收罩210和净化后尾气罩240之间的通风管道；轴流风机230，其设置在所述尾气回收管道220中，且所述轴流风机230设置在靠近所述尾气回收罩210一侧，用以输送回收的烘干机尾气。

本发明所述的尾气净化系统包括：重力降尘室250、刮板净化器260、除尘风机280及供风尾气管道270，其中，重力降尘室250，其设置在所述尾气回收管道220中且靠近所述尾气回收罩210一侧，用以清除尾气回收中的轻型杂质；如图3、图4所示，所述重力降尘室250包括第一进气口251、第一出气口252和出尘口254；刮板净化器260，其设置在所述尾气回收管道220中靠近所述净化后尾气罩240一侧，用以清除烘干机尾气中片状杂质；如图6所示，所述刮板净化器260包括第二进气口491、第二出气口492和除尘风管268；其中，所述第二进气口491与所述第一出气口252相对应设置，所述第二出气口492与所述净化后尾气罩240相对设置；供风尾气管道270，其一端与所述出尘口254和除尘风管268相连接，另一端与第二鼓风机131、第三鼓风机132和第四鼓风机133相连接；除尘风机280，其进风口与所述除尘风管268相连接，所述除尘风机280的出风口与所述供风尾气管道270相连接，用于把含有片状杂质的一小部分尾气输送到供风尾气管道270中，并与从所述的重力降尘室250排出的含有轻型杂质的一小部分尾气混合后，在轴流风机230与第二鼓风机131、第三鼓风机132和第四鼓风机133联合作用下，把含有大量的轻型和片状杂质的一小部分尾气输送到热风炉120的炉膛内燃料和助燃。

本发明所述的冷空气预加热系统是由现有粮食烘干热风炉的第三组换热器310转换为的空气预热器，因热风粮食烘干机190的降速干燥段193和冷却段194的尾气全部回收利用，含有大量杂质的一部分烘干机尾气回收到热风炉120内燃烧和助燃及排出引风机166的一部分烟气再回收利用，因此，热风炉120的第一组换热器161和第二组换热器162的换热面积基本能满足整个热风粮食烘干机190的供热需要，原热风炉120的第三组换热器310也就可以作为所述的空气预热器310，来回收从第一组换热器161和第二组换热器162排出烟气的部分余热；所述空气预热器310因排出的烟气温度较低，在粮食烘干期间应保证一个月清理一次，以此提高空气预热器310的换热效率。

空气预热器310包括第一连接口、第二连接口和第三连接口；其中，所述第一连接口与所述净化后尾气罩240的另一端相连接，所述第二连接口与室外空气290相连通，所述第三连接口与所述第二组换热器162相连接，并且所述第一连接口与所述第一热风室171和第二热风室172的一半相对设置，所述第二连接口与所述第二热风室172的另一半和第三热风室173相对设置，以此使第一热风室171、第二热风室172、第三热风室173的热风温度、绝对湿度从高到低排列，从而满足热风粮食烘干机190的工艺要求；通过所述重力降尘室250和刮板净化器260除尘净化后的洁净尾气被输送到净化后尾气回收罩240内后，和室外空气290一同经过空气预热器310、第二组换热器162和第一组换热器161加热后，进入第一热风室171、第二热风室172和第三热风室173内作为热风粮食烘干机190的干燥介质。

如图1、图2所示，本发明所述的烟气再利用系统包括：第一烟气管道310、烟气调节阀320、第二烟气管道330、烟气逆止阀340、冷空气调节阀门360、冷空气管道370和混合烟气管道380，其中，第一烟气管道310安装在引风机166出口和烟气混合降温室150之间，烟气调节阀320安装在第一烟气管道310上并靠近烟气混合降温室150一侧，用以控制进入烟气混合降温室150的烟气量，所述第一烟气管道310内的烟气替代原室外冷空气，把高温烟气温度降至第一组换热器161所允许的温度以下，避免因室外冷空气经高温烟气加热后又被排入大气造成的热量损失；第二烟气管道330，其一端与所述烟囱167相连接，另一端与所述烟气逆止阀340的进气端相连接；混合烟气管道380，其一端与所述烟气逆止阀340的出气端相连接，另一端与第一鼓风机134相连接，混合烟气管道380中的混合烟气使热风炉120内的燃料在缺氧情况下加热和燃烧；冷空气调节阀门360，其设置在所述烟气逆止阀340的一侧，室外冷空气350通过冷空气调节阀门360进入冷空气管道370中；冷空气管道370，其一端与所述冷空气调节阀门360相连接，另一端与所述混合烟气管道380相连接。

如图3、图4所示，本发明所述的重力降尘室250包括：第一进气口251、第一出气口252、6个支撑圆管253、出尘口254、降尘室壳体255、降尘挡板256、除尘滑板257和尾气导流板258，其中，降尘室壳体255，其为长方体结构，并且所述降尘室壳体255具有第一容纳腔；所述第一进气口251和第一出气口252对称设置在所述降尘室壳体255的长度方向上，所述出尘口254设置在所述降尘室壳体255靠近下部的位置，并且所述出尘口254与所述第一出气口252设置在同一侧；尾气导流板258，其设置在所述第一容纳腔内，所述尾气导流板258包括第一部分、第二部分和第三部分；所述第一部分的一端与所述第一进气口251呈15°-60°相连接，所述第二部分一端与所述第一部分的另一端相连接，并且所述第二部分与所述第一进气口251相平行，所述第三部分与所述第二部分的另一端105°-135°相连接，所述第一部分、第二部分和第三部分的长度与所述降尘室壳体255的宽度相同；6个支撑圆管253，其垂直设置在所述第二部分与降尘室壳体255之间；降尘挡板256，其设置在所述第一进气口251和第一出气口252正中间，并焊接在降尘室壳体255的顶部，所述降尘挡板256高度小于所述降尘室壳体255的高度；除尘滑板257，其与所述第三部分平行设置，即除尘滑板257与水平面有一定倾斜角度，所述除尘滑板257一端设置在所述第一进气口251一侧，另一端与所述出尘口254相连接；其中，所述降尘挡板256与除尘滑板257之间间隔设置，所述尾气导流板258和除尘滑板257的作用是让一小部分尾气延尾气导流板258方向流动，把落在除尘滑板257上的轻型颗粒物(轻型颗粒物不需要人工和其它设备进行定期清理)顺利地自动带到出尘口254后，经供风尾气管道270及第二鼓风机131、第三鼓风机132和第四鼓风机133输送到热风炉120的炉膛内燃烧和助燃；从第一出气口252排出除尘后的尾气，经所述的尾气回收管道220被输送到所述刮板净化器260中。

如图5、图6、图7、图8所示，本发明所述的刮板净化器260包括：净化器壳体261、底座支架262、减速机底座263、减速机264、连接装置265、除尘刮板壳体266、除尘橡胶条267、除尘风管268、筛网支架410、圆形筛网420、第二进气口491和第二出气口492，其中，净化器壳体261，其为圆柱形管道结构；底座支架262，其一端垂直固定在所述净化器壳体261的内部；减速机底座263，其垂直固定在所述净化器壳体261的内部，并且所述减速机底座263与所述底座支架262垂直设置；电机输出端连接减速机264，减速机264，其固定设置在所述减速机底座263上；如图9所示，连接装置265包括：子母动盘440、子母定盘450、石棉滑块460、支撑垫片470和支撑弹簧480，其中，所述子母动盘440安装在电机及减速机264的输出轴上，并随电机及减速机264一起转动；所述的筛网支架410一端焊接在净化器壳体261上，另一端焊接在子母定盘450上；所述的圆形筛网420固定在筛网支架410上；所述的子母定盘450与子母动盘440同心焊接在筛网支架410上，并与除尘风管268焊接在一起；所述子母动盘440能够在所述子母定盘450的一端转动，所述的石棉滑块460、支撑垫片470、支撑弹簧480依次安装在子母定盘450内；所述的支撑弹簧480通过弹性作用，能使子母动盘440与石棉滑块460在相对滑动过程中始终充分接触起密封作用；所述的支撑垫片470的作用是为了保证石棉滑块460整体性和与子母动盘440的密封性。随着所述石棉滑块460磨损应定期调整电机及减速机264与子母定盘450的间距，如石棉滑块460磨损特别严重时更换新的石棉滑块460。所述的除尘风机280的工作压力大于所述的轴流风机230的工作压力，所述的除尘刮板壳体266焊接在子母动盘440上，在与电机及减速机264一起旋转过程中，能定时地把吸附在所述的圆形筛网420上的片状颗粒物吸收后通过所述的除尘风机280输送到所述的供风尾气管道270中，然后通过第二鼓风机131、第三鼓风机132和第四鼓风机133被输送到热风炉120的炉膛内燃烧和助燃(片状颗粒物不需要人工和其它设备进行定期清理)；通过圆形筛网420净化后的洁净尾气经所述第二出气口492及尾气回收管道220被输送到所述的净化后尾气回收罩240内。

本发明所述的一种用于改造热风粮食烘干机的尾气回收再利用装置的工作流程为：热风粮食烘干机190降速干燥段193和冷却段194排出的尾气通过烘干机尾气回收罩210进入尾气回收管道220，尾气中的重型杂质落入集尘斗211中，尾气通过轴流风机230依次通过重力降尘室250和刮板净化器260，尾气中的轻型杂质和经过除尘风机280的片状杂质进入供风尾气管道270，通过第二鼓风机131、第三鼓风机132和第四鼓风机133进入热风炉120再次燃烧和助燃，洁净尾气通过净化后尾气罩240进入空气预热器310，再经过换热装置进入烘干机190中，换热装置内产生的尾气在经过除尘装置和引风机166后进行第一次部分烟气回收，尾气进入第一烟气管道310替代原室外冷空气，把烟气混合降温室150内高温烟气温度降至第一组换热器161所允许的温度以下，尾气在经过烟囱167后进行第二次部分烟气回收，通过第二烟气管道330和冷空气管道370内的室外冷空气350混合后形成混合烟气，混合烟气通过第一鼓风机134后，使热风炉120内的燃料在缺氧情况下加热和燃烧，从而完成了尾气回收、净化、冷空气预加热和烟气的再利用，然后其余烟气通过烟囱167排放到环境中。

本发明设计开发的一种用于改造热风粮食烘干机的尾气回收再利用装置，把热风粮食烘干机降速干燥段和冷却段的尾气全部回收利用，同时再把进入空气预加器的冷空气预加热及排出空气预加器的部分烟气再回收利用，在原有的燃煤炉排上改造的生物质秸秆颗粒、压块热风炉，首先因生物质颗粒、压块热风炉所需燃料使用量的减少，从而降低生物质秸秆颗粒、压块热风炉的粮食烘干成本，同时也可以保证原热风粮食烘干机的设计产量；第二在烘干机降速干燥段和冷却段的全部尾气回收后进行净化过程上，一小部分含有大量玉米糠皮的尾气被鼓风机输送到热风炉膛内燃烧和助燃，从而避免玉米糠皮进入换热器中被加热燃烧产生2，3—苯丙蓖等致癌物质污染粮食或阻塞换热器引起火灾；第三为生物质秸秆散烧热风炉应用到实际粮食烘干生产中奠定良好的物质基础，进而将进一步地降低使用生物质秸秆热风炉的粮食烘干成本；第四把生物质秸秆颗粒、压块、捆包散烧热风炉替代燃煤热风炉应用到今后的粮食烘干生产中，会消化大量丢弃在田间的秸秆，解决秸秆露天焚烧问题，使秸秆变废为能，节省日益枯竭的煤炭资源。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。