[实用新型]一种天然气供能的烟叶初烤系统

说明书

本实用新型公开了一种天然气供能的烟叶初烤系统，包括烟叶烤房、热风炉、补风门、排湿口、导流槽、循环风机、分风板、余热回收装置，烟叶烤房与热风炉相邻布置，两者通过送风口和回风口连通；补风门布置在热风炉的下部位置两侧面；排湿口布置在烟叶烤房的下部位置，排湿口与补风门垂直，所述余热回收装置一侧面与排湿口相连通，一端面与补风门相连通，循环风机布置在热风炉的上部位置，导流槽布置在循环风机的上部，且与烤房送风口相连通；分风板布置在烟叶烤房顶部，与送风口下边缘平齐。本实用新型实现了烟叶烤房供能能源的清洁化，以及能源利用的高效率，提高烟叶烘烤的质量，可以大幅度减轻烟叶烘烤过程的劳动强度和人力费用。

技术领域

本实用新型属于能源利用领域，具体涉及一种天然气供能的烟叶初烤系统。

背景技术

我国是世界上烟草种植面积最大的国家，烤烟产量多年稳居世界第一。田间成熟的烤烟烟叶在采收后必须很快完成其初烤过程，即在烟叶烤房内，在一定的时间和温湿度环境可下进行调制，完成脱水干燥及其它一系列生化反应。

烟叶初烤系统通常有以下的特征：

（1）烟叶初烤需要一定的湿度和温度条件，因此需要外界持续向烤房内输入热空气，使烤房内维持一定的温度，在此温度下，烟叶缓慢脱除水分并完成生化反应，而脱除的水分需要向外界排出。可见，烟叶初烤系统需要外界持续供能，但同时又会因排湿而造成能量损失。

（2）烟叶初烤需要在烟叶采收后的24小时内开始，因此初烤烤房一般都建在烟叶种植区很近的田间或村落，这就决定了初烤烤房数量大（2017年末全国烤烟烤房保有量达到 94.80万座）、规模小（每座烤房每次烘烤量2-4t）。

（3）烟叶初烤的操作者通常都是农民或基层农业科技人员，在一个初烤周期（通常为7天）内，负责初烤的人员需要随时根据实际情况进行温度和湿度的调整，劳动强度比较大。

随着我国对环境保护要求的提高，烟叶初烤系统正逐步淘汰高污染的生物质或燃煤能源，而代之以清洁无污染的电能或天然气。例如，电能可以直接加热或以电力驱动热泵向烤房供能，但我国电力生产的初级能源中煤炭的占比达到3/4强，使用电力只是煤炭的间接使用；电力作为一种高级能源，用其来产生热能是不符合能源分级利用的原则的；电力生产-传输-使用过程中的全流程投入是比较大的，应用于烤房时，通常还需要建设一个变电站，总投资方面也比较大。因此，烟叶初烤系统使用电力，在全社会的宏观角度看并无明显优点。

我国环境保护政策中一个重要的内容就是大力推广使用天然气，因为天然气中产生能量的主体元素是氢，其燃烧后产生的是清洁无污染的水。同时，天然气易于运输，在我国目前已经基本建成全国性天然气管网的前提下，使用天然气进行烟叶初烤的外围投资比较小。在技术上，天然气使用难度小，易于点火和熄火，可以长期稳定的燃烧，而且负荷调整速度快、精度高，作为热能利用的原始燃料，具有非常好的优点。以年周期看，烟叶初烤通常不在天然气负荷最高的冬季，而是在负荷非高峰的春夏秋（由烟叶种植区自然条件决定）三季，因此使用天然气进行烟叶初烤对全国性的天然气负荷平衡也是非常有利的。

烟叶在烤房内发生的复杂过程中，和能量有关的过程是一个湿空气过程。这一过程中，烤房内的湿空气是循环流动的，当烟叶内的水分蒸发脱除时，烤房内的空气温度会下降、湿度会上升，因此需要从外界加热空气使之维持一定温度，同时把一部分高湿度的空气排至环境，并补充等量的低湿空气，使烤房维持一定的湿度。由于排出的高湿空气是高温的，补充的低湿空气是低温的，因此排湿补气的过程会造成很大的能量损失，如果能把排湿空气的能量回收利用，则可以明显降低烟叶初烤过程的能量需求。

烟叶初烤烤房的容积一般在50-100m³之间，空气在烤房内循环时，受流动规律的限制，存在部分区域流速过大、部分区域流速过慢等不均匀情况，因此使烟叶处于不均匀的温湿度环境中，造成烟叶烘烤质量的差异。如果能通过优化使烤房内的气流均匀化，则可降低烟叶烘烤的质量差异，提高成品中高质量烟叶的比例，提高农民的收入。