探討干燥設備系統的節能減排技術

雷夢龍

（天華化工機械及自動化研究設計院有限公司，甘肅 蘭州 730070）

1 前言

干燥作業是工業化生產過程中一個極為重要的部分，不論是機械、材料、化工、食品等領域，都有著不可或缺的地位。比如，在化工生產過程中，不但需要在原材料進行初加工的階段就進行必要的干燥處理，在后續的反應階段和產品成型階段都不同程度的需要干燥過程。農業產品生產和處理更是完全離不開干燥系統作業。如今，干燥作業除了是工業生產過程中的重中之重，更成為消耗能源的一個重頭。除此之外，在干燥過程中，也會產生一系列不同程度的污染，這也與國家對工業化生產節能減排和保護環境政策不符。優化工業化生產過程中，干燥設備系統的節能和減排兩個環節，提高干燥系統的能量利用效率，都將成為未來一個歷史發展時期的主要任務。

2 節能減排技術的重要性

隨著我國改革開放的不斷深入，除了經濟方面的不斷發展外，國家也對經濟發展所帶來的一系列其他問題提出了新的要求。其中重要的一點就是，經濟發展所帶來的環境保護問題和能源節約利用的問題。工農業生產過程中必不可少的干燥作業，則在近來正被指出具有消耗能源過大和產生環境污染等問題。因此在目前的發展階段中，對于干燥作業設備的節能減排技術進行優化和升級勢在必行。

經過一系列的研究設計發現，在干燥過程中，提高干燥設備的能源利用效率，可以大幅度降低干燥設備產生污染的可能性。如果按照行業內的標準數據計算，在減少100Mt標煤的能源消耗的過程中，就可以有效降低二氧化碳和二氧化硫排放近69Mt，而二氧化碳和二氧化硫的產生本身就是煤等化石燃料燃燒不充分所產生的。所以在探索發展新型干燥技術的過程中，提高干燥設備系統對于能源的利用效率，優化能源的使用方式，都是極為重要的一個方向。

3 干燥系統的節能分析

如今在工業化生產過程中，對能源的使用已經出現了多樣化和具體化的趨勢。如許多工業單位，進行干燥過程處理的時候，主要依靠動力電進行加熱和其他的干燥處理。與此同時，在對一些特殊產品的干燥處理時，也需要繼續傳統的加熱方式。因此，可以發現在干燥作業時，主要的耗能方式為電耗和熱耗兩種。要對整個干燥系統的節能情況進行一個詳盡、合理的分析，就要結合具體的干燥作業方式。如傳統的分析方法中，干燥系統節能主要通過對系統中干燥物料的加熱方式，以及干燥系統中干燥設備的單機能耗進行分析。其中，干燥物料常見的加熱方式主要有對流、傳導和傳動電機幾種，然后根據干燥目的進行實際的選擇使用。對干燥系統單機的能耗分析，則主要對干燥設備的熱風的獲得方式和風機壓頭的選擇情況進行必要的分析。

4 干燥系統節能減排的幾個主要途徑

對干燥系統中開展節能和減排的優化時，主要從出現能源使用效率不高和產生污染較大的環節入手，同時，借鑒最新的設計和研究成果來開展工業生產過程中干燥系統的節能減排。一般設計干燥系統的節能減排，主要從整體系統設計和設備單機兩個方面進行，然后結合相關專業人員的建議和指導，最終達到節能減排、提高效率、規范化和合理化上產的任務。

4.1 余熱回收

在進行干燥處理的過程中，除了對產品進行干燥處理外，還存在許許多多無法完全利用的余熱。大多數時候，這些熱量都會由于缺乏相關的余熱收集和余熱利用措施從而產生大量的浪費，從根源上追溯，這其實就是能源使用率低下的一個表現。因此，在進行干燥過程處理的時候，建立合理科學的余熱處理和余熱回收措施，對于生產過程中所產生的冷凝水、煙氣以及排風中殘留的余熱進行必要的處理和收集，除了降低部分排放物本身對環境所產生的污染外，還可以大幅度降低能源和資源的浪費，提高企業生產的效益，降低生產成本。

4.2 選用節能型干燥設備

在過去幾十年里，由于改革開放的不斷深化，我國經濟取得了突飛猛進的發展。其中，不斷推進的工業化生產功不可沒。但也正是因為經濟的高速發展，才使得我們在一定程度忽略了環境保護的重要性。環保問題落實到工業生產上，一個突出的特點就是，工業生產的環保理念落后和生產設備節能環保能力不足。在干燥作業過程中，機械設備是提高能源利用效率、生產效率的主要承擔者。如果想優化干燥過程，提高干燥作業的能源利用效率，就應該盡快更新設備，選取符合國家要求和標準的相關節能環保設備，比如，較為常見的熱泵干燥、太陽能干燥、負荷加熱干燥等。

4.3 熱源系統

雖然如今我國的工業化發展已經取得了極為矚目的成就，但是，卻不能忽視在現如今的工業化發展階段仍然存在著許多不足和問題。其中較為突出的一個問題就是我國的能源使用問題。雖然在如今的工業生產過程中很多程序已經大量使用電源進行生產作業，但是，所使用的電源仍然是利用煤、天然氣等化石能源轉化所得，能源利用效率較低。雖然在干燥設備中無法直觀地看到所產生對于環境的污染，但是，大量電力資源的使用所帶來的連鎖反應也會很大程度加劇環境破壞。因此，相關的企業單位，應該結合實際生產情況，更新干燥過程中所使用的熱源，在保證生產任務質量和控制成本的前提下，利用更清潔、更易于回收和利用的熱源進行干燥作業。如使用節能環保熱風爐、氣化爐和燃生物質爐等，降低環保壓力，同時，便于余熱的收集和再利用，提高工業生產的效益。

5 傳統干燥節能減排技術

雖然如今科學技術發展水平和工業設計水平已經取得了較為顯著的進步，對于工業生產過程的干燥作業如何實現節能、高效、減排環保的問題已經有了較為具體的解決方案，但是，大多數相關企業在生產的過程中仍然使用傳統的干燥系統和設備。在傳統干燥系統設備的節能減排問題上，解決方案大都集中在改進燃燒爐的結構、強化換熱器熱效率、優化生產工藝等幾個主要的方面。除此之外，傳統干燥節能減排技術中，也提到了提高燃煤的利用效率和回收余熱和廢氣等問題，但并沒有充分落實。如今在優化工藝方向上，主要利用了“順流—逆流＋緩蘇”的組合干燥法。這種“順流—逆流＋緩蘇”的組合干燥法可以在一定程度上根據干燥物料的受熱溫度進行分段變溫干燥，在每個物料的干燥段上都有緩蘇端，干燥和緩蘇兩個過程可以交替進行。因此，在該過程中可以有效地提高工藝中干燥的效率，減少污染物排放。

6 干燥設備系統節能減排技術發展展望

近年來，在科學技術不斷推動下，我國在工業生產中的干燥作業技術已經取得了較大的發展，同時，在國家節能減排政策的引導下，也不斷走上了綠色生產和環保生產的道路。如今節能型環保性設備已經越來越受到國家和人民的關注，這也就對各類設備機械提出了全新的要求。轉筒式烘干機，也就是回轉式烘干機，是一類應用前景較大、在目前環保生產理念下較為常見的烘干設備，在將來的工農業干燥作業中將具有極為可觀的應用前景。

7 結語

隨著改革開放的不斷進行，我國取得了舉世矚目的偉大成就，經濟也得到了長足的發展。但是，在發展的過程中，也不可避免地出現了一系列問題。我國在工業化發展的過程中，干燥過程設計、處理作為一個重要的環節，在現如今的發展階段中，依然存在著許許多多的問題。干燥作為工業化生產的一個基礎過程，不但涉及最終生產任務完成的質量，更牽涉著節能減排和生產效率問題。如今，綠色生產和環保發展的理念已經深入人心，干燥過程是工業發展中不可避免的組成部分，更要同國家政策方針執行和國民經濟發展建立緊密聯系。科學、合理地改進工業中的干燥過程，優化工業化生產過程中干燥設備系統的節能減排技術，將對我國未來的發展起到至關重要的影響。