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CN107421252A - 一种用于密集烤房的生物质颗粒与热泵联合供热方法 - Google Patents

一种用于密集烤房的生物质颗粒与热泵联合供热方法 Download PDF

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CN107421252A CN201710584657.0A CN201710584657A CN107421252A CN 107421252 A CN107421252 A CN 107421252A CN 201710584657 A CN201710584657 A CN 201710584657A CN 107421252 A CN107421252 A CN 107421252A
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孙光伟
孙敬国
王昌军
杨艳华
高加明
李进平
李建平
陈国权
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Tobacco Research Institute of Hubei Province
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Abstract

本发明公开了一种用于密集烤房的生物质颗粒与热泵联合供热方法，在普通燃煤烤房加装生物质颗粒燃烧机和空气源热泵，在42摄氏度以下烘烤阶段，采用空气源热泵供热；在42摄氏度以上烘烤阶段，采用生物质颗粒燃烧供热，排湿时热泵和生物质颗粒联合供热。与普通燃煤供热密集烤房相比，可明显的降低烘烤用工，节能减排优势明显，与热泵供热密集烤房相比，能提高热泵工作效能，降低了密集烤房所需的用电负荷，且不需要配备热泵额外的大功率备用电源，与生物质颗粒供热密集烤房相比，避免了生物质颗粒在低温燃烧时产生大量焦油造成燃烧机的使用故障，促进了生物质颗粒的完全燃烧。

Description

一种用于密集烤房的生物质颗粒与热泵联合供热方法
技术领域
本发明涉及一种用于密集烤房的生物质颗粒与热泵联合供热方法，属于烟草烤烟技术领域。
背景技术
烤烟是我国经济欠发达地区的重要经济作物，在烤烟生产过程中，烤烟调制是一个关键环节，调制设备的优劣，直接影响烤烟的调制质量和烟农收入。随着科技的发展，烤烟调制设备从普通的土烤房发展到热风循环烤房，到现在的密集智能烤房。目前密集智能烤房的主要供热方式是燃煤，有一部分采用电能(空气源热泵、远红外、电磁)、生物质、醇基燃料等可再生洁净能源供热的密集烤房。但目前燃煤密集烤房排放的二氧化碳、二氧化硫粉尘颗粒物，对环境造成不良影响；而以太阳能、电能、醇基燃料、生物质能等清洁能源供热的密集烤房，存在投入成本高、需电功率高、原料成本高等问题不能大面积推广应用。
热泵技术是一种能有效节省能源、减少二氧化碳排放量和降低大气污染的环保技术。热泵可以将自然界中的低温废热(如密集烤房排湿余热)转变成可利用的再生热能，将热泵技术应用于烟叶烘烤，是一条能节约矿物燃料、减少温室气体排放、提高能源利用率进而减轻环境污染的新途径。但采用热泵对密集烤房进行供热，所需功率约12KW，改造一座烤房热泵密集烤房所需费用约5.5万元，如在烤房工厂进行大量改造，需要对供电线路升级，对变压器进行扩容，并且需额外配置备用电源，一次性投入高，难以推广。采用生物质颗粒与热泵联合供热方法，可将热泵的功率降低至4kw，不需要备用电源，热泵在在42摄氏度以下烘烤阶段供热，提高了热泵的工作效能；在42摄氏度以上烘烤阶段采用生物质颗粒燃烧供热，促进了生物质颗粒的完全燃烧，避免了生物质颗粒在低温燃烧时产生大量焦油造成燃烧机的使用故障；与普通燃煤供热密集烤房相比，可明显的降低烘烤用工，节能减排优势明显，改造成本较低，利于推广应用。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前燃煤密集烤房排放的二氧化碳、二氧化硫粉尘颗粒物，对环境造成不良影响，电能(空气源热泵、远红外、电磁)、生物质、醇基燃料等可再生洁净能源供热的密集烤房投入成本高、需电功率高、原料成本高等一系列问题，提供一种用于密集烤房的生物质颗粒与热泵联合供热方法。
本发明的目的是这样实现的：用于密集烤房的生物质颗粒与热泵联合供热方法，在普通燃煤烤房加装生物质颗粒燃烧机和空气源热泵，在42摄氏度以下烘烤阶段，采用空气源热泵供热，在42摄氏度以上烘烤阶段采用生物质颗粒燃烧供热。
本发明中，在普通燃煤烤房加装生物质颗粒燃烧机和空气源热泵；生物质燃烧机可直接将出火口与现有密集烤房的火炉对接，实现生物质颗粒燃烧对密集烤房进行供热；空气源热泵主体放置在密集烤房加热室外，蒸发器放置在烤房排湿口处对高品位排湿余热进行利用，冷凝器位于加热室内用于对密集烤房进行供热。
本发明中，在烤烟调制过程中的烟叶变黄期，即42摄氏度以下烘烤阶段，采用空气源热泵供热。
本发明中，在烤烟调制过程中的烟叶定色和干筋阶段，即42摄氏度以上烘烤阶段，采用生物质颗粒燃烧供热，该阶段排湿时热泵和生物质颗粒燃烧联合供热。
本发明中，在停电采用备用电源对密集烤房供电时，可将密集烤房的供热方式切换到生物质颗粒燃烧供热。
本发明中，用集成控制设备对热泵和生物质颗粒燃烧机进行加热控制，可根据烤房的热能和排湿需求进行控制和供热方式切换。
有益效果
与普通燃煤供热密集烤房相比，可明显的降低烘烤用工和能耗，节能减排优势明显；与热泵供热密集烤房相比，能提高热泵工作效能，降低了密集烤房所需的用电负荷，且不需要配备额外的备用电源；与生物质颗粒供热密集烤房相比，促进了生物质颗粒的完全燃烧，避免了生物质颗粒在低温燃烧时产生大量焦油造成燃烧机的使用故障，余热回收利用大大提高；改造成本较低，利于推广应用。
具体实施方式
以下结合具体实施例进一步说明本发明技术方案。
实施例1：
在普通燃煤烤房加装生物质颗粒燃烧机和空气源热泵；生物质燃烧机可直接将出火口与现有密集烤房的火炉对接，实现生物质颗粒燃烧对密集烤房进行供热；空气源热泵主体放置在密集烤房加热室外，蒸发器位于烤房排湿口对排湿余热进行利用，冷凝器放置在加热室内用于对密集烤房进行供热。用集成控制设备对热泵和生物质颗粒燃烧机进行加热控制，在烤烟调制过程中的烟叶变黄期，即42摄氏度以下烘烤阶段，通过控制器控制采用空气源热泵供热，当变黄期出现停电采用备用电源对密集烤房供电时，控制器将密集烤房的供热方式切换到生物质颗粒燃烧供热；在烤烟调制过程中的烟叶定色和干筋阶段，即42摄氏度以上烘烤阶段，采用生物质颗粒燃烧供热，排湿时控制器控制热泵和生物质颗粒燃烧联合供热。
实施例2：
对湖北省某产地云烟87的中部烟叶，采用以下两种烤房进行烘烤：T1是普通密集烤房(现有常规烤房)，T2生物质颗粒燃烧机和空气源热泵联合供热烤房(本发明所述的烤房)，对烘烤进行能耗和烤后烟叶经济性状统计，结果见表1-2。
表1不同烤房能耗及用工情况对比
表2烤后烟叶经济性状
从表1可以看出本发明的联合供热烤房降低烘烤耗能成本35.7％，污染气体排放有效降低，烘烤司炉用工，用工成本降低23.5％；从表2可以看出本发明的联合供热烤房烤后烟叶经济性状较好，均价较高。

Claims (5)

1.一种用于密集烤房的生物质颗粒与热泵联合供热方法，其特征在于，在普通燃煤烤房加装生物质颗粒燃烧机和空气源热泵，在42摄氏度以下烘烤阶段，采用空气源热泵供热；在42摄氏度以上烘烤阶段采用生物质颗粒燃烧供热，排湿时热泵和生物质颗粒联合供热；所述在普通燃煤烤房加装生物质颗粒燃烧机和空气源热泵，生物质燃烧机直接将出火口与现有密集烤房的火炉对接，实现生物质颗粒燃烧对密集烤房进行供热；空气源热泵主体放置在密集烤房加热室外，蒸发器位于烤房排湿窗外，冷凝器放置在加热室内用于对密集烤房进行供热。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在42摄氏度以下烘烤阶段，采用空气源热泵供热，为在烤烟调制过程中的烟叶变黄期采用。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在42摄氏度以上烘烤阶段，采用生物质颗粒燃烧供热，该阶段排湿时热泵和生物质颗粒燃烧联合供热。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如停电采用备用电源对密集烤房供电时，将密集烤房的供热方式切换到生物质颗粒燃烧供热。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用集成控制设备对热泵和生物质颗粒燃烧机进行加热控制，根据烤房的热能和排湿需求进行控制和供热方式切换。
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