35 任杰等人天然气热水集中供热强化养护房设备研究。 集约化烘烤房在减轻劳动强度、提高烤烟烘烤质量、适应烤烟生产规模化发展等方面具有显着优势。 它们已成为我国烟叶烘烤设备的发展趋势。 方向。 然而，燃煤强化养护室的温度和湿度很难精确控制，粉尘、碳氧化物、硫化物污染等问题也不容忽视[2-4]。 国内学者将太阳能[4-5]、空气源热泵[6-7]、余热回收利用[8-9]、气化[10]等多种节能技术应用于强化烘焙，已取得初步成果。 但美国、加拿大等发达国家普遍采用的以天然气为能源的密集型烘焙设备[11]在国内尚未见报道。 与燃煤能源相比，天然气能源热值高、清洁，可显着减少烟尘、二氧化硫等污染物的排放[12]。 天然气的运输问题可以通过低温罐车运输液化天然气（LNG），到达LNG气化站后气化供应[13]。 利用天然气集中加热及自动控制的烟草设备研究 天然气水加热集中加热强化熟化设备农业部烟草生物与加工重点实验室，青岛； 陕西烟草公司延安公司，延安； 福建中烟工业有限责任公司，厦门 摘要：为解决我国烟叶烘烤设备对煤炭依赖度高、环境污染重、烘烤时间量大等问题，液化天然气（LNG）被广泛应用。以LNG为气源，将LNG气化技术与热水集中供热技术融为一体。 ，设计建造了天然气、水加热集中供热密集烘烤房，并进行了烘烤试验。
结果表明，天然气水加热集中供暖强化烤房升温准确，控温稳定，能够满足烤烟强化烤房的温湿度要求。 虽然与燃煤密集烤房相比能耗成本增加，但烤烟外观质量提高，细烟比例增加，烘烤劳动力和大气污染物排放量减少。 关键词：天然气； 水加热； 暖气; 强化烘烤室 doi: 10.3969/j.issn.1004-5708.2013.03.007 CLC 编号: S226.S572 文档识别代码: A 文章编号: 1004-5708 (2013) 03 -0035-(LNG)AS,,,;Yan′ mpany,Yan′,China;.,Ltd.,,,:fi(LNG),,,.d.:;;;作者简介：任杰(1982—)，博士，助理研究员，主要从事从事烟叶调制与加工研究，Email：@163 通讯作者：** 单（1964—），硕士，研究员，主要从事烟叶调制与加工研究，Email：@163 收稿日期：2012年-10月-1936 中国烟草学会学报2013 该系统在深度烘烤过程中升温灵活，排湿顺畅，操作方便。 可以避免人为失误对烤烟质量的影响，并且可以实现连续作业，劳动强度低，生产效率高。 高，非常适合现代烟叶农业生产的规模化、产业化发展，能更好地配合基地的单元化运作[14]本研究主要针对我国烟叶烘烤设备对煤炭的高度依赖，环境污染重，烘焙劳动量大。 针对这一问题，我们以液化天然气（LNG）为气源，集成LNG气化技术和水加热集中供热技术，设计建造了天然气水加热集中供热密集烘烤房，并研究了其烘烤效果，旨在探索一条烘焙用工少、环境污染少、社会效益好、成本效益好的实现集约化烘焙的新途径。
1 系统组成及设计原理 1.1 系统组成 LNG气化站 集中供热系统 烘烤房系统 远程监控系统 远程监控系统 图1 天然气水加热集中供热强化烘干房系统构成 天然气水加热集中供暖强化烘干房由LNG组成气化站、集中供热系统、烘烤房系统、远程监控系统四大系统组成。 LNG气化站主要由液化天然气（LNG）储罐、储罐增压器、调压、计量加臭设备、空气温度汽化器、水浴加热器、BOG空气温度加热器、供气监控设备等组成。 设备组成。 集中供热系统主要由锅炉主机、进口燃烧器、循环水泵、全自动控制柜、配水缸、给水泵、引风机等设备组成。 烘烤房系统主要由烘烤房基本部分、钢铝复合翅片管换热器、电动球阀、百叶排湿窗、循环风机、温湿度控制器、冷风进风门等部分组成。 远程监控系统主要由分布在不同地点的密集烤房控制器、监控中心计算机和无线通讯链路构建的无线局域网络组成。 1.2 设计原理 液化天然气（LNG）由低温罐车运输至LNG气化站。 罐车通过卸车平台上安装的专用卸车增压器进行增压，利用压力差将LNG送至LNG储罐。 工作状态下，储罐内的LNG通过储罐增压器增压。 加压的LNG进入常温汽化器。 液化天然气吸收热量并发生相变，将其转化为气态天然气。 当天然气在常温气化器气化器出口温度较低时，由水浴加热器加热，最后经调压、计量、加臭后供给常压锅炉。
LNG从低温罐车卸载后，仍然存在高压低温天然气（BOG气体）。 为了节约资源、降低成本，专门设计了低温瓦斯、天然气回收管道。 罐车、储罐排出的BOG气体处于低温状态，流量不稳定。 经过BOG工艺加热后，与气化加热工艺产生的常温天然气一起输入调压系统（图2）。 常压锅炉、LNG罐车卸货平台、水浴加热器、常温汽化器、LNG储罐调压、计量、加臭装置、储罐增压器、BOG加热器，图2液化天然气（LNG）工艺流程）气化站。 LNG气化站产出的天然气用作燃料来加热锅炉水。 锅炉出来的高温水（额定出力1.4MW，本体水量3.1，可为25个烘烤房提供热量）经循环水泵加压送至供水管网。 各种烘焙室。 进入烘烤室的水流量由控制器根据烘烤过程的热量需求调节电动球阀，实现稳定加热。 高温水在热交换器中与循环空气进行热交换，对循环空气进行加热。 换热后的热水经回水管网净化后返回锅炉加热，从而完成水系统的加热、冷却和再加热。 闭环。 运行时，因污水排放、渗漏损失的水，经水处理器处理后，由自动控制补水泵补充至膨胀水箱，然后供给循环系统。 烘焙过程中的实时数据通过无线通信链路传输到监控中心计算机。 监控中心的计算机采集各烘烤室的烘烤过程数据并建立数据库。 它采用多种人机界面（图表、曲线等）对集团内各个烘烤室的烘烤过程进行监控，并及时进行参数调整和反馈，以达到集中监控和单独控制的目的（图3）。
2 材料与方法 2.1 试验材料 试验于2012年8月至9月在陕西省延安市南泥湾现代烟草农业示范园进行。 供试烤烟品种为沁烟96烟叶，采用优质烟叶栽培技术种植。 试养护房为天然气水暖集中供热强化养护房（处理）和燃煤强化养护房（控制）。 两种不同配置的养护室土建规范统一为烟室长、宽、高，气流方向向下。 模式。 37 任杰等人。 天然气和水加热集中加热强化烘烤设备的研究2.2试验设计采收沁烟96上熟烟叶。 使用相同的新鲜烟草进行处理和控制。 按照“同一田地、同一成熟期、同时采收、同时编辑、同时开始烘烤作业”。 用烟夹分别装入天然气、水加热、集中供热强化熟化房（5炉）和燃煤强化熟化房； 另外，从采集的烟叶中选取质量基本相同的新鲜烟叶4夹，使用供气夹，分别放置。 两种烘焙室的第二个棚的中间。 2.3 测量项目及方法 (1) 记录两类烘烤室在空载和负载条件下加热过程中的温度变化。 （2）对各类型烤房标记的2片烟叶进行外观质量评价，按照国家标准-92对烤烟叶进行分级，计算出上、中、下烟比例、橙烟比例、以及青烟和杂烟的比例。 (3)确定每次处理的鲜烟重量、每一步烘烤的用工量、烘烤后的干烟重量、耗气量、煤耗、电耗。
（4）根据环境保护部《燃料燃烧排放大气污染物物质核算办法》，SO烟度和CO排放量按燃煤量和燃气消耗量计算。 3 结果与分析 3.1 养护室空载和负载情况下的加热性能 将电动球阀开到最大，对加工养护室进行空载情况下的升温试验。 从表1可以看出，加工养护室对温升比较敏感。 点火时，外部温度19.5℃，25分钟升至36℃，30分钟升至45℃，最高温度可达76℃。另外，当炉温升至45℃时，选取第二棚内5个点用于温度测试。 5个测量点的温度分别为44、43.9、45、45.5和45.2。 平面温差在1.5以内，说明加工炉运行平稳，性能良好。 表1 天然气、水加热集中供热密集烘烤房空载加热工况 时间/min 1025 30 60 90 120 240 温度/19.5 25 36 45 60 68 70 76 注：水温设置上限为90下限为85。可以看出，负载条件下，处理烘箱比控制烘箱对温升更加敏感，实时干湿球温度与目标干湿球温度基本一致温度。 烟叶烘烤过程的黄化、固色、干燥阶段均能达到设定的目标温湿度，且温度稳定阶段温湿度波动小（0.5）。 升温控温准确，做到保温保湿。 稳定，能满足烘烤的温湿度要求。 补水泵、循环水泵、养护室换热器、出水管、电动球阀阀门、回水管、远程监控、计算机无线通讯链路，图3。集中供暖及远程监控系统设计原理。 38 中国烟草学会2013年 3.2 烤烟的等级结构。 表2 相似烘箱烘烤后烟叶等级结构 加热类型 高档烟占比/% 中档烟占比/% 低档烟占比/% 橙黄色烟占比/% 柠檬色烟占比/%黄烟/% 绿杂烟比例/% 加工 54.4 38.1 7.5 70.1 22.4 7.5 防治 51.7 40 8.3 56.7 35 8.3 烟叶颜色加深，橙烟比例增加，含油量增加，色度得到了增强。
图4：从处理烤房(a)和对照烤房(b)的实时干湿球温度可以看出，处理烤房中细烟叶比例提高了2.7个百分点橙烟比例较对照烤房提高13.4个百分点。 个百分点，劣质烟和青杂烟占比均下降0.8个百分点。 综合来看，处理后的烤房烤烟后烟叶的等级结构优于对照烤房。 3.3 烘烤后烟叶外观质量 表3 两类烘烤房烘烤后烟叶外观质量 加热类型 色泽 成熟度 结构同一性 色度 综合评价 加工成熟度仍松散、中等 色泽、含油量、色度均优于对照控制已经成熟——仍然宽松且中等
