[實用新型]一種天然氣供能的煙葉初烤系統

有效

• 申請號: 201920047343.1
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN209546897U
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 華永明;何勇
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: A24B3/10
• 分類號: A24B3/10;A24B3/04;A24B1/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

本實用新型公開了一種天然氣供能的煙葉初烤系統，包括煙葉烤房、熱風爐、補風門、排濕口、導流槽、循環風機、分風板、余熱回收裝置，煙葉烤房與熱風爐相鄰布置，兩者通過送風口和回風口連通；補風門布置在熱風爐的下部位置兩側面；排濕口布置在煙葉烤房的下部位置，排濕口與補風門垂直，所述余熱回收裝置一側面與排濕口相連通，一端面與補風門相連通，循環風機布置在熱風爐的上部位置，導流槽布置在循環風機的上部，且與烤房送風口相連通；分風板布置在煙葉烤房頂部，與送風口下邊緣平齊。本實用新型實現了煙葉烤房供能能源的清潔化，以及能源利用的高效率，提高煙葉烘烤的質量，可以大幅度減輕煙葉烘烤過程的勞動強度和人力費用。

技術領域

本實用新型屬于能源利用領域，具體涉及一種天然氣供能的煙葉初烤系統。

背景技術

我國是世界上煙草種植面積最大的國家，烤煙產量多年穩居世界第一。田間成熟的烤煙煙葉在采收后必須很快完成其初烤過程，即在煙葉烤房內，在一定的時間和溫濕度環境可下進行調制，完成脫水干燥及其它一系列生化反應。

煙葉初烤系統通常有以下的特征：

（1）煙葉初烤需要一定的濕度和溫度條件，因此需要外界持續向烤房內輸入熱空氣，使烤房內維持一定的溫度，在此溫度下，煙葉緩慢脫除水分并完成生化反應，而脫除的水分需要向外界排出。可見，煙葉初烤系統需要外界持續供能，但同時又會因排濕而造成能量損失。

（2）煙葉初烤需要在煙葉采收后的24小時內開始，因此初烤烤房一般都建在煙葉種植區很近的田間或村落，這就決定了初烤烤房數量大（2017年末全國烤煙烤房保有量達到 94.80萬座）、規模小（每座烤房每次烘烤量2-4t）。

（3）煙葉初烤的操作者通常都是農民或基層農業科技人員，在一個初烤周期（通常為7天）內，負責初烤的人員需要隨時根據實際情況進行溫度和濕度的調整，勞動強度比較大。

隨著我國對環境保護要求的提高，煙葉初烤系統正逐步淘汰高污染的生物質或燃煤能源，而代之以清潔無污染的電能或天然氣。例如，電能可以直接加熱或以電力驅動熱泵向烤房供能，但我國電力生產的初級能源中煤炭的占比達到3/4強，使用電力只是煤炭的間接使用；電力作為一種高級能源，用其來產生熱能是不符合能源分級利用的原則的；電力生產-傳輸-使用過程中的全流程投入是比較大的，應用于烤房時，通常還需要建設一個變電站，總投資方面也比較大。因此，煙葉初烤系統使用電力，在全社會的宏觀角度看并無明顯優點。

我國環境保護政策中一個重要的內容就是大力推廣使用天然氣，因為天然氣中產生能量的主體元素是氫，其燃燒后產生的是清潔無污染的水。同時，天然氣易于運輸，在我國目前已經基本建成全國性天然氣管網的前提下，使用天然氣進行煙葉初烤的外圍投資比較小。在技術上，天然氣使用難度小，易于點火和熄火，可以長期穩定的燃燒，而且負荷調整速度快、精度高，作為熱能利用的原始燃料，具有非常好的優點。以年周期看，煙葉初烤通常不在天然氣負荷最高的冬季，而是在負荷非高峰的春夏秋（由煙葉種植區自然條件決定）三季，因此使用天然氣進行煙葉初烤對全國性的天然氣負荷平衡也是非常有利的。

煙葉在烤房內發生的復雜過程中，和能量有關的過程是一個濕空氣過程。這一過程中，烤房內的濕空氣是循環流動的，當煙葉內的水分蒸發脫除時，烤房內的空氣溫度會下降、濕度會上升，因此需要從外界加熱空氣使之維持一定溫度，同時把一部分高濕度的空氣排至環境，并補充等量的低濕空氣，使烤房維持一定的濕度。由于排出的高濕空氣是高溫的，補充的低濕空氣是低溫的，因此排濕補氣的過程會造成很大的能量損失，如果能把排濕空氣的能量回收利用，則可以明顯降低煙葉初烤過程的能量需求。

煙葉初烤烤房的容積一般在50-100m³之間，空氣在烤房內循環時，受流動規律的限制，存在部分區域流速過大、部分區域流速過慢等不均勻情況，因此使煙葉處于不均勻的溫濕度環境中，造成煙葉烘烤質量的差異。如果能通過優化使烤房內的氣流均勻化，則可降低煙葉烘烤的質量差異，提高成品中高質量煙葉的比例，提高農民的收入。