我国木材干燥行业节能减排现状【批木网】
发布时间: 2015年12月22日 11:32:00
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0 引言
现代人们的生活离不开家具，而家具的质量在很大程度上取决于木材干燥的质量。据有关专家统计，近年来我国全年实木板材的用量约六千多万立方米，然而真正通过人工干燥的木材仅占22%左右，故木材干燥的发展潜力很大。木材干燥在木材加工企业中，通常是能耗最大的工序，一般占企业能耗的40%~70%，而且我国木材干燥行业中，多数属于小、散、落后的状态,能量利用率很低，大约在30%左右，因此我国木材干燥的节能减排任务十分艰巨。本文将介绍我国在木材干燥的节能减排技术方面所作的一些研究工作。由于论文篇幅所限，本文仅介绍木材的太阳能干燥技术和木材常规热风干燥的排气热能回收技术。
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1 木材太阳能干燥技术1.1太阳能干燥木材概述
太阳能是一种清洁、廉价、永不衰竭的可再生能源。我国有较丰富的太阳能资源，约有2/3的国土年辐射时间超过2200h，年辐射总量超过5000MJ/m2。全年照射到我国广大面积的太阳能相当于目前全年的煤、石油、天然气和各种柴草等全部常规能源所提供能量的2000多倍。充分利用太阳能资源是我国实现可持续发展战略，推进资源节约型和环境友好型社会的重要内容之一。利用太阳能干燥木材的研究和推广应用工作已在世界上许多国家展开，研究工作主要在发达国家如美国、英国、法国、德国、加拿大、澳大利亚、新西兰和日本等国。我国太阳能干燥应用研究起步较晚，主要在20世纪80年代以后，有一个小的高潮，温室型太阳能干燥发展较快，材积一般小于10m3。20世纪90年代中后期，由于太阳能局限性和当时对节能与环境保护的重视力度不够等因素，太阳能干燥的研究和推广工作进入低潮。近10年来由于能源、环境问题日益突出，木材太阳能干燥技术的研究和应用又有一定的发展。
1.2太阳能与热泵联合干燥
为克服太阳能间歇性供热的弱点，常需要与其它能源和供热装置联合。如太阳能-炉气，太阳能-蒸汽，太阳能-热泵等各种联合干燥。太阳能与炉气的联合干燥虽然很适合一些小型加工厂，但燃料燃烧产生的烟尘和CO2对环境的污染不可忽视，尤其在城市中使用受到限制。太阳能-热泵除湿机联合干燥是一种没有污染的比较理想的联合干燥方式。美国、日本和我国的北京林业大学及福建省林科所等单位都进行过这方面的研究工作。
1.2.1太阳能-热泵除湿机联合干燥工作原理
图1 为北京林业大学设计的太阳能与热泵除湿机联合干燥系统的工作原理。该联合干燥系统由太阳能供热系统Ⅰ，热泵除湿干燥机Ⅱ及木材干燥室Ⅲ这3部分组成。图2为该联合干燥装置的外观图。
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太阳能供热系统由太阳能集热器、风机、管路以及风阀组成。太阳能集热器采用北京市太阳能研究所研制的PK1570系列，拼装式平板型空气集热器。根据集热器数量多少和位置可布置数个陈列。图1，2中所示为3个阵列。热泵干燥机与普通热泵工作原理相同，具有蒸发器、压缩机、冷凝器与膨胀阀4个部件。但它具有除湿和热泵2个蒸发器，除湿蒸发器6中的制冷工质吸收从干燥室排出的湿空气的热量，使空气中水蒸气冷凝为水而排出，达到使干燥室降低湿度的目的。热泵蒸发器9内的制冷工质从大气环境或太阳能系统供应的热风吸热，制冷工质携热量经压缩机11至冷凝器8处放出热量，同时加热来自干燥室的空气，使干燥室升温。木材干燥过程中，干燥室的供热与排湿由太阳能供热系统和热泵除湿机两者配合承担。二者既可以单独使用也可联合运行。如果天气晴朗气温高，可单独开启太阳能供热系统；阴雨天或夜间则启动热泵除湿机来承担木材干燥的供热与除湿。在多云或气温较低的晴天，可同时开启太阳能供热系统和干燥机，但从太阳能集热器出来的热空气不直接送入干燥室，而是经风管送向热泵蒸发器。此时由于送风温度高于大气环境温度，故可明显提高热泵的工作效率。1.2.2联合干燥的节能率
我国木材干燥是以蒸汽为热源的常规干燥为主，故太阳能-热泵联合的节能率是与常规干燥作对比。由于两种干燥方式的用能形式不同，为便于比较均折算为干1m3材的标准煤耗。
（1）联合干燥的能耗。太阳能-热泵除湿干燥机联合干燥木材生产试验的平均能耗为105kW/m3材（资料取自北京林业大学木材干燥实验室），计算时取110kW/m3材。根据国家近年来公布的发电煤耗，取1kW•h的标准煤耗为400g，则联合干燥的平均能耗为110
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