探讨干燥设备系统的节能减排技术

雷梦龙

（天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，甘肃 兰州 730070）

1 前言

干燥作业是工业化生产过程中一个极为重要的部分，不论是机械、材料、化工、食品等领域，都有着不可或缺的地位。比如，在化工生产过程中，不但需要在原材料进行初加工的阶段就进行必要的干燥处理，在后续的反应阶段和产品成型阶段都不同程度的需要干燥过程。农业产品生产和处理更是完全离不开干燥系统作业。如今，干燥作业除了是工业生产过程中的重中之重，更成为消耗能源的一个重头。除此之外，在干燥过程中，也会产生一系列不同程度的污染，这也与国家对工业化生产节能减排和保护环境政策不符。优化工业化生产过程中，干燥设备系统的节能和减排两个环节，提高干燥系统的能量利用效率，都将成为未来一个历史发展时期的主要任务。

2 节能减排技术的重要性

随着我国改革开放的不断深入，除了经济方面的不断发展外，国家也对经济发展所带来的一系列其他问题提出了新的要求。其中重要的一点就是，经济发展所带来的环境保护问题和能源节约利用的问题。工农业生产过程中必不可少的干燥作业，则在近来正被指出具有消耗能源过大和产生环境污染等问题。因此在目前的发展阶段中，对于干燥作业设备的节能减排技术进行优化和升级势在必行。

经过一系列的研究设计发现，在干燥过程中，提高干燥设备的能源利用效率，可以大幅度降低干燥设备产生污染的可能性。如果按照行业内的标准数据计算，在减少100Mt标煤的能源消耗的过程中，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产生本身就是煤等化石燃料燃烧不充分所产生的。所以在探索发展新型干燥技术的过程中，提高干燥设备系统对于能源的利用效率，优化能源的使用方式，都是极为重要的一个方向。

3 干燥系统的节能分析

如今在工业化生产过程中，对能源的使用已经出现了多样化和具体化的趋势。如许多工业单位，进行干燥过程处理的时候，主要依靠动力电进行加热和其他的干燥处理。与此同时，在对一些特殊产品的干燥处理时，也需要继续传统的加热方式。因此，可以发现在干燥作业时，主要的耗能方式为电耗和热耗两种。要对整个干燥系统的节能情况进行一个详尽、合理的分析，就要结合具体的干燥作业方式。如传统的分析方法中，干燥系统节能主要通过对系统中干燥物料的加热方式，以及干燥系统中干燥设备的单机能耗进行分析。其中，干燥物料常见的加热方式主要有对流、传导和传动电机几种，然后根据干燥目的进行实际的选择使用。对干燥系统单机的能耗分析，则主要对干燥设备的热风的获得方式和风机压头的选择情况进行必要的分析。

4 干燥系统节能减排的几个主要途径

对干燥系统中开展节能和减排的优化时，主要从出现能源使用效率不高和产生污染较大的环节入手，同时，借鉴最新的设计和研究成果来开展工业生产过程中干燥系统的节能减排。一般设计干燥系统的节能减排，主要从整体系统设计和设备单机两个方面进行，然后结合相关专业人员的建议和指导，最终达到节能减排、提高效率、规范化和合理化上产的任务。

4.1 余热回收

在进行干燥处理的过程中，除了对产品进行干燥处理外，还存在许许多多无法完全利用的余热。大多数时候，这些热量都会由于缺乏相关的余热收集和余热利用措施从而产生大量的浪费，从根源上追溯，这其实就是能源使用率低下的一个表现。因此，在进行干燥过程处理的时候，建立合理科学的余热处理和余热回收措施，对于生产过程中所产生的冷凝水、烟气以及排风中残留的余热进行必要的处理和收集，除了降低部分排放物本身对环境所产生的污染外，还可以大幅度降低能源和资源的浪费，提高企业生产的效益，降低生产成本。

4.2 选用节能型干燥设备

在过去几十年里，由于改革开放的不断深化，我国经济取得了突飞猛进的发展。其中，不断推进的工业化生产功不可没。但也正是因为经济的高速发展，才使得我们在一定程度忽略了环境保护的重要性。环保问题落实到工业生产上，一个突出的特点就是，工业生产的环保理念落后和生产设备节能环保能力不足。在干燥作业过程中，机械设备是提高能源利用效率、生产效率的主要承担者。如果想优化干燥过程，提高干燥作业的能源利用效率，就应该尽快更新设备，选取符合国家要求和标准的相关节能环保设备，比如，较为常见的热泵干燥、太阳能干燥、负荷加热干燥等。

4.3 热源系统

虽然如今我国的工业化发展已经取得了极为瞩目的成就，但是，却不能忽视在现如今的工业化发展阶段仍然存在着许多不足和问题。其中较为突出的一个问题就是我国的能源使用问题。虽然在如今的工业生产过程中很多程序已经大量使用电源进行生产作业，但是，所使用的电源仍然是利用煤、天然气等化石能源转化所得，能源利用效率较低。虽然在干燥设备中无法直观地看到所产生对于环境的污染，但是，大量电力资源的使用所带来的连锁反应也会很大程度加剧环境破坏。因此，相关的企业单位，应该结合实际生产情况，更新干燥过程中所使用的热源，在保证生产任务质量和控制成本的前提下，利用更清洁、更易于回收和利用的热源进行干燥作业。如使用节能环保热风炉、气化炉和燃生物质炉等，降低环保压力，同时，便于余热的收集和再利用，提高工业生产的效益。

5 传统干燥节能减排技术

虽然如今科学技术发展水平和工业设计水平已经取得了较为显著的进步，对于工业生产过程的干燥作业如何实现节能、高效、减排环保的问题已经有了较为具体的解决方案，但是，大多数相关企业在生产的过程中仍然使用传统的干燥系统和设备。在传统干燥系统设备的节能减排问题上，解决方案大都集中在改进燃烧炉的结构、强化换热器热效率、优化生产工艺等几个主要的方面。除此之外，传统干燥节能减排技术中，也提到了提高燃煤的利用效率和回收余热和废气等问题，但并没有充分落实。如今在优化工艺方向上，主要利用了“顺流—逆流＋缓苏”的组合干燥法。这种“顺流—逆流＋缓苏”的组合干燥法可以在一定程度上根据干燥物料的受热温度进行分段变温干燥，在每个物料的干燥段上都有缓苏端，干燥和缓苏两个过程可以交替进行。因此，在该过程中可以有效地提高工艺中干燥的效率，减少污染物排放。

6 干燥设备系统节能减排技术发展展望

近年来，在科学技术不断推动下，我国在工业生产中的干燥作业技术已经取得了较大的发展，同时，在国家节能减排政策的引导下，也不断走上了绿色生产和环保生产的道路。如今节能型环保性设备已经越来越受到国家和人民的关注，这也就对各类设备机械提出了全新的要求。转筒式烘干机，也就是回转式烘干机，是一类应用前景较大、在目前环保生产理念下较为常见的烘干设备，在将来的工农业干燥作业中将具有极为可观的应用前景。

7 结语

随着改革开放的不断进行，我国取得了举世瞩目的伟大成就，经济也得到了长足的发展。但是，在发展的过程中，也不可避免地出现了一系列问题。我国在工业化发展的过程中，干燥过程设计、处理作为一个重要的环节，在现如今的发展阶段中，依然存在着许许多多的问题。干燥作为工业化生产的一个基础过程，不但涉及最终生产任务完成的质量，更牵涉着节能减排和生产效率问题。如今，绿色生产和环保发展的理念已经深入人心，干燥过程是工业发展中不可避免的组成部分，更要同国家政策方针执行和国民经济发展建立紧密联系。科学、合理地改进工业中的干燥过程，优化工业化生产过程中干燥设备系统的节能减排技术，将对我国未来的发展起到至关重要的影响。