电磁热风炉烘干塔可行性方案

  一、 总论

（一）工程背景

烘干是稻谷收割中的重要环节，冬季寒冷，雨季空气中的水分大，刚收割的稻谷含水量高，不易干储，需快速有效的烘干储存。

传统做法为燃煤锅炉等给稻谷输送热风加以烘干，效率低、操作繁琐，事故率高、稳定性差、环境污染严重。

电磁热风输送系统，科学先进地运用了传热的三大主要方式，对流、热传导、辐射技术。

方案针对传统锅炉供热以及电磁热风输送系统进行性能比较，从投资、热力负荷、电力负荷、安全性、占地面积、运行费用等方面进行全面分析对比，从而对电磁热风输送系统的节能环保、安全可靠得到明确的结论，为相关主管部门提供科学依据。

（二）编制依据

（1）《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003

（2）《锅炉房设计规范》GB50041-2008

（3）《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-2005

（4）《煤炭工业采暖通风及供热设计规范》GB/T50466-2008

（5）《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001

（6）《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996

（7）《工业企业厂界噪声标准》GB12348-2008

（8）《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002

二、 气象资料

（一）矿井概况

1、地理位置

2、交通

3、气候及地震

4、工作期：稻谷收割季节。

（二）设计依据

1、根据需方提供实测数据，风量是：10000立方/小时

2、根据需方要求：

冷风取值为：                     -20℃

加热到热风：                       +40℃

冬季各月平均气温：              -8.62℃

极端最高气温：                   5.8℃

极端最低气温：                  -28.9℃

年平均降水量：                   722.4mm

是最大降水量：                   215.5mm

平均相对湿度：                   64%

  平均风速：                       3.2m/s

最大风速：                       29.7m/s

  冬季主导风向：                   N•WS

夏季主导风向：                   S•WS

地表冻层深度：                   1.48m

最大积雪深度：                   20cm 

冬季大气压力：                   102kpa

夏季大气压力：                   100kpa

基本风压：                       0.55KN/㎡

10%气象条件湿球温度：            23.6℃

相应气压 ：                      999.8HPa8hPa

干球温度：                       25.9℃

相对湿度：                       83%

海拔高度：                       ≥100m

  最大冻土深度：                   111cm 

（三）热风耗热量计算

耗热量计算：

Q=3.6×a×Gr×V×C×（4-t）

式中：

Q：耗热量，kw；

a：修正系数，取1.2

Gr：空间容量

V：空气密度，取1.284 kg/m³；

C：空气比热容，取0.279 KJ/（kg.℃）；

t：冬季室外最低平均气温，℃；

1、风量为：10000立方/小时—2.8立方/秒

W=3.6×1.2×2.8×1.284×0.279×（﹣20+40）=259.9KW

备注：采用260KW 。风机选型按风量和风压两者来选功率，不同的厂家有不同的选型。

三、加热机组配置及机组运行费用估算

㈠设备配置

本公司生产的新型节能环保设备电磁热风炉，采用模块化设计，一组机组为52kw，根据井筒最大耗热量合理配置，根据井筒实时耗热量不同，采用变频调节。电热转化效率可达95-98％，

主井机组配置组数：5组共260KW

（二）什么是电磁加热

电磁加热的原理是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质容器放置上面时，容器表面即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能。从而起到加热物品的效果。因为是铁制容器自身发热，所以热转化率特别高，最高可达到95%是一种直接加热的方式。目前的电磁炉，电磁灶 电磁加热电饭锅 都是采用的电磁加热技术。

电磁加热优势及效率,电磁加热方式在近几年来则以惊人的发展速度被接受，并被实际使用于各层次，主要是电磁方式有下述之优点：          

（1）使用清洁能源“电”

（2）不燃烧氧气，无污染，零排放，保持室内空气的含氧量

（3）节省使用空间，安装便捷

（4）无噪声运行，打造极致安静环境

（5）无燃料储存设施，无火灾和爆咋危险

（6）无值守运行，无人工费用

（7）实现智能化管理，做到远程控制，可视化操作

因为电磁加热其有上述优点，因比获得高效率高均一性的加热可能的进而获得高品质的产品。

（三）性能比较

根据传统的锅炉供热以及电磁热风输送系统的特点、系统运行的特征、以及管理水平等，确定性能比较内容如下：

（1）热力负荷与电力负荷

（2）安全环保

1、传统的锅炉供热

（1）燃煤锅炉，月需耗煤 60~75吨，按当前市场 800元/吨计，其价值为 4.8万元~6万元/月。

（2）定岗人员 3人，按人均 3000元计，共支出费用 0.9万元/月。

（3）锅炉及管道维护费用 0.5~1万元/月。

（4）运行成本总计 约8万元/月。

经比较分析，电磁热风输送系统比传统的锅炉供热每年节省运行费用10万元左右，经济效益可观。

2、安全环保

2.1电磁热风输送系统

（1）每个温区都有可靠的执行探头，如有故障，既有急停，报警功能。可在调度室及相关岗位设有电脑温度监督，执行系统，随时掌握，观察热风炉的升温状况。

（2）有良好的接地装置。

（3）现代化的安全和报警设施，科学化的连锁程序编排，大大的提高了热风输送系统操作的安全性及可靠性。

（4）无废水、废渣、废气的排放。

2.2传统的锅炉供热

（1）有废水、废渣、废气的排放，对环境造成一定的污染。

（四）系统安全运行方案

1、 系统安全运行设计要点

（1）配电柜是由温度、时间自动控制部分和提供加热炉电源部分组成。

（2）控制仪表、记录仪和计时器采用进口配件，并根据用户需求配备多种仪感器及温控仪表，控制精度高，使用寿命长。

（3）特殊风格设计，具有超温控制，过载电流保护等功能，全面提高设备安全性能。

（4）有良好的接地装置。

（5）每个升温区都有可靠的执行探头，如有故障，既有急停，报警功能。可在调度室及相关岗位设有电脑温度监控，执行系统，随时掌握，观察热风炉的升温状况。

2、系统调试运行

接通电源，合上配电柜的空气开关，设备处于待试状态，看各指示灯及仪表指示是否正常，温度由温控仪的控制面板调节，先将调节按钮置于下限处调到所需要的温度，再将按钮置于上限处调到所需要的温度，然后将按钮置于中间位置处于测温状态，注意热电偶线电极不可接反。将送风温度按需设定在 65-130℃之间。按下起动按钮，看温控仪表的指示是否正常升温，此时热循环风机开始工作，看是否不转或反转，如反转请及时调整相序接线。

（五）自动控制系统

1、自动控制系统综述

采用经济实用型的计算机＋智能仪表控制方式两种，计算机主要用来完成数据处理、加热曲线的编制、输出等；智能温控表用来完成升温参数的现场控制及现场逻辑事件处理，plc编程系统控制。

主要功能有:

（1）计算机输出温度曲线给智能温控表；

（2）智能温控表接收计算机温度给定信号,并控制现场电动调节系统，实现电磁风机温度的调整（升温、保温和降温）；

（3）选用进口电器元件控制功率及故障报警；

（4）设有手动控制独立系统。

2、温度控制

每个升温区都有可靠的执行探头，如有故障，既有急停，报警功能。可在调度室及相关岗位设有电脑温度监督，执行系统，随时掌握，观察电磁风机的升温状况。

3、 机组开启台数的控制

发挥电磁风机快速加热的优势，运用 plc编程技术和先进的调功器控制技术，依照自然温度为主，副井所需的实际温度适时监控和调整工作方式（手动，自动均可），减少无用功耗，节约能源，降低成本，极大的提高生产效率。

根据室外环境测温区的执行探头，将监测的温度数据反馈给智能温控系统，以决定开启台数。

（六） 基础设施要求

除电磁风机本体外，电器柜、照明、监控等这些设备的基础均按照工艺布置和单项设备说明书进行施工，在此不作详细的论述。

热风管道主要起输送热风的作用，要保证保温，通畅。管道均采用 A3钢板卷制焊接而成，管道外部采用 50mm硅酸铝保温棉进行保温，外包铝板装饰。

（七）三废治理及环境保护

1、 三废治理

废气——本热风系统无废气产生。

废渣——本热风系统无废渣产生。

废水——本热风系统无废水产生。

2、噪声

噪声来源于动力设备，而动力设备则主要是电机和风机。电机的噪音极低，本电磁风机符合国家标准 GB12348-2008《工业企业厂界噪声标准》中的规定要求，一般不作噪声源处理 ，具体标准参见风机生产厂家的说明书及认证资料，一般设备运行的噪音低于 85dB(A)。

（八）能耗统计与管理

（1）在远程监控中心电脑上的“远程监视中心画面”中，每台电磁风机的温度设定可调整。

（2）在监控画面中的控制系统面板，选择对应的风机运行，指示灯变绿，系统控制对应输出运行。

（3）对应的电磁风机只要其中的一路运行，风机运行（指示灯变绿），如果风机不运行，风机运行指示灯变灰，自动关闭对应的电磁风机供电系统，同时报警指示闪烁。

（4）温度过低，低于设定温度的 5%，报警灯闪烁，仅做提示，系统继续运行。

（5）控制系统面板可预设工作时间段，自动启停，无需人工操作。