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1、生物质热源技术在粮食烘干生产中的应用研究摘要:为了解生物质颗粒热风炉在粮食烘干生产中的应用情况,对以生物质颗粒热风炉为热源的粮食烘干机开展试验。介绍试验过程,分析试验结果,得出结论:生物质颗粒热风与燃煤型锅炉相比大大减少硫化物和氮化物的排放,减少环境污染,且使用成本较低,具有较好的推广前景。引言机械化粮食烘干技术因具有减少粮食霉变、提升粮食品质、提高粮食贮藏安全性、节约土地资源及节省干燥时间等特点,越来越被广大粮食种植大户所接受。江苏省“十三五”农业机械化发展规划中就明确提出重点推进粮食生产全程机械化,提升粮食烘干能力建设,随着各级政府相关政的出台,我省粮食烘干机保有量也逐年提升,截止2016
2、年江苏省粮食烘干机保有量以超过了1.7万台。烘干机使用过程中热源直接关系到用户的使用成本,目前粮食烘干机所采用的热源主要有煤、油、天然气、生物质燃料、电(空气源热泵)等。从前期调研情况来看,由于燃煤型粮食烘干机使用成本较低,我省粮食烘干机用户广泛采用燃煤型热源。随着政府对环境保护监管力度加大,在江苏省大气污染防治行动计划实施方案、“两减六治三提升”专项行动方案等文件中多次提出要开展燃煤小锅炉整治工作,燃煤型热源的使用越来越受到限制。采用生物质成型燃料代替燃煤型热源,是一种可行的途径,改装难度小,原料获取容易,用户接受程度高。为切实了解生物质颗粒热风炉使用效果,我站对以生物质颗粒热风炉为热源的粮
3、食烘干机开展试验1-4。1试验情况1.1试验机具简介试验选用常州正义生物再生能源设备有限公司生产的SY3000型数控生物质颗粒热风炉,其产品具备自动送料装置,不仅可以节省人工,降低劳动强度,而且可使物料始终处于完全燃烧状态,热效率高,排放较燃煤热源显著降低,是我省目前具有代表性的生物质颗粒热风炉产品,主要技术规格见表1。1.2试验概况试验点溧阳市社渚芳伢农机专业合作社位于溧阳市社渚镇梅山村委,总承包土地面积达298.67hm2,拥有各种农业机械180多台套,粮食烘干房及粮库1800多m2。试验人员于2016年5月31日至6月7日和11月3日至11月17日在试验点分别进行小麦和水稻的烘干试验,样
4、机配套2台三喜SS150型粮食烘干机,对其开展性能试验和生产试验,烘干品种为杨麦23和南粳9108。2试验结果与分析2.1小麦季性能试验结果5月31日,试验人员对以样机开展性能试验,小麦进机25t,烘干时间27.5h,小麦出机22.5t,消耗生物质燃料986kg。2.2小麦季生产试验结果试验人员从5月31日至6月7日对样机开展生产试验,共作业7个批次。由于当时持续阴雨,空气湿度较大,最高气温在25左右,所以烘干作业时间较长,具体作业情况见表4。2.3水稻季性能试验结果11月3日,试验人员对以样机开展性能试验,水稻进机23t,烘干时间22.3h,水稻出机20t,消耗生物质燃料800kg。1)进机
5、含水量。根据试验大纲要求,对进机水稻取样9次,测定水分记录数据如表5,根据公式(1),计算得M1稻=29.26%。2)出机含水量。根据试验大纲要求,对出机水稻取样9次,测定水分记录数据如表6,根据公式(2),计算得M2稻=14.76%。3)降水幅度。根据公式(3),通过计算,M稻=29.26%-14.76%=14.5%。4)干燥能力。根据公式(4),通过计算,P1稻=2314.5%/22.3=0.15t/h。5)生产率。根据公式(5),通过计算,P2稻=20/22.3=0.90t/h。2.4水稻季生产试验结果试验人员从11月3日至11月17日对样机开展生产试验,共作业16个批次。此次试验更换了
6、两台较新的三喜SS150型粮食烘干机(使用1年),由于水稻收获前连日阴雨,水稻收获含水率较高,烘干作业时阴雨天较多,空气湿度较大,最高气温在18左右,所以烘干作业时间较长,具体作业情况见表7。1)日处理量。日处理量Pt按式(6)计算,通过计算,Pt稻=25.5t/d。2)干燥作业直接费用。干燥作业直接费用按式(7)计算,其中生物质秸秆费用为1000元/t,电费为0.6元/kWh,通过计算,S稻=34.6元/t。3结论与展望1)试验中常州正义生物再生能源设备有限公司生产的SY3000型数控生物质颗粒热风炉采用生物质颗粒为燃料,与燃煤型锅炉相比大大减少了硫化物和氮化物的排放,减少了环境污染,在粮食
7、干燥作业中直接作业成本在35元/t左右(不含烘干机用电费用和人工),具有良好的经济生态效益。2)该设备采用自动供料装置,可显著降低劳动强度,减少人工成本,受到用户的一致好评。3)该产品一次性投入较空气源热泵便宜,安装较天然气热风炉方便,使用较燃油型烘干机经济,在燃煤型热风炉受到限制的情况下是一种优质的替代性热源,具有较强的推广价值。4)从长远来看,随着我省各地对燃煤型热源的限制,生物质热源必将得到良好的发展机遇,各地农机推广部门应积极开展相关的技术示范、培训、推广工作,引导生物质热源技术健康发展。参考文献1邸坤,李杰,马云霞,等.我国粮食干燥节能途径J.干燥技术与设备,2007,3(4):207210.2任广跃,张忠杰,朱文学,等.粮食干燥技术的应用及发展趋势J.中国粮油学报,2011,26(2):124127.3张飞,张烁,平英华,等.江苏粮食烘干机械化发展研究J.中国农机化学报,2016,37(10):249253.4王效华,冯祯民.中国农村生物质能源消费及其对环境的影响J.南京农业大学学报,2004,27(1):108110.10