1、直接加热热风炉的特性

直接加热热风炉的特点是燃料燃烧后的烟气直接用于加热干燥，不通过换热器。烟气温度可达800°C，设备成本较低，热损失小。该种方法燃料的消耗量约比用蒸汽或其它间接加热器的少一半左右，因此，在不影响产品质量的情况下，应尽量使用直接加热。

直接加热热风炉的燃料主要有固体燃料，如煤、焦炭、生物质燃料等；液体燃料，如轻柴油、重油等；气体燃料，如城市煤气、天然气、液化气、生物质气等。燃料经燃烧反应后得到的高温烟气进一步与外界空气接触，混合到某一温度后直接进入干燥室，与被干燥物料相接触，加热、蒸发水分，从而得干燥产品。

（1）固体燃料热风炉

固体燃料热风炉主要以煤炭为原料，虽然近年来开发了一些新型燃料，但应用很少。虽然相对来说燃料价格比较便宜，但其热效率较低，对环境污染较大，需专人看管而且劳动强度大，很难进行自动控制；而且燃烧过程不稳定，炉温不均匀，因而烟道气温度不均匀，烟气量也有波动，对于某些热敏性较高的被干燥物料，将直接影响产品的质量和产量。

固体燃料的燃烧方式主要有层燃式、悬燃式和沸腾式。

① 层燃炉 主要燃烧固体燃料。燃料铺在炉箅上，与通过炉箅缝隙送入燃料层的空气接触燃烧。大部分燃料在炉箅上面燃烧，少量的细煤末和挥发性成分在炉膛空间燃烧。灰渣排到灰坑里。燃料在层燃炉中的燃烧速率取决于燃料的表面积大小和送入空气的速度。因为炉膛中储藏了大量的燃料，因此有充分的蓄热能力，保证了层燃炉所特有的燃烧稳定性。

层燃炉具有结构简单、操作方便的特点，常用于中小容量的热风炉。

层燃炉的燃料层结构有一定的规律性。手烧燃煤热风炉的新燃料加在灼热的焦炭上面后，经过预热、干燥、挥发物析出等过程，在炉内进行燃烧。焦炭层是主要的放热区域，其温度最高。燃料中灰分在燃烧中形成的熔融的灰渣，从焦炭层向下流，遇冷空气后被冷却，在炉算上部凝固成固态灰渣。这层灰渣可以保护炉算不受高温的影响，并使空气分配得更均匀。空气过剩系数的变化随燃料层高度增加越来越小。温度最高点是在灼热焦炭层的上部，因此层燃炉中燃料的燃烧可明显地分为新燃料层、燃烧焦炭层和灰渣层，而每层中进行着燃烧的一个阶段。

链条式和往复移动炉排式燃煤热风炉可以实现机械上煤和清渣，适用于大功率热风炉。

这两种热风炉炉排上的燃料层分四个区域：新燃料区、挥发物析出和燃烧区、焦炭燃烧区和灰渣燃尽区。四个区域中的燃烧强度不同：新燃料区基本不燃烧，只是对燃料加温；灰渣燃尽区由于燃料的耗尽，燃烧强度也很低；焦炭燃烧区内的燃烧强度最大，耗氧量也最大。因此，在设计这两种热风炉时要注意根据燃料燃烧的不同阶段，设计进风口，选择风速。

在层燃炉中，燃料层的厚度、燃料的颗粒大小对燃烧的经济性有重要影响。燃料层厚，会增加还原区的厚度和燃料层的阻力，使空气量减少，烟气中CO 含量增加；燃料层薄，阻力小，空气量增加，烟气量也相应变大，烟气损失大。大块燃料与空气的接触面积小，化学反应缓慢；小块燃料与空气的接触面积大，燃烧反应加快，但颗粒太小又会造成燃烧阻力大，影响通风，或被气流吹起，造成火口，使飞灰中可燃物增加。因此，根据燃料种类和燃烧方式选用合理的燃料层厚度和颗粒度是保证燃料完全燃烧的关键。

综上所述，针对一定的煤种，燃料层厚度应该基本不变，因此热风炉的负荷调节不能依靠改变燃料层的厚度，而应通过改变通风强度来改变。

② 悬燃炉 其燃烧方式与层燃炉不同，燃烧时，燃料在炉膛中处于悬浮状态。悬燃炉适用于气体燃料、液体燃料和粉状固体燃料（煤粉）。燃料经过喷燃器与空气混合后一起送到炉膛内燃烧。由于燃料是经过磨制或雾化的很小的颗粒，因此与空气的接触面积较大，这就改善了燃料与空气的混合条件，可以在较短的时间内燃尽。因此，悬燃炉具有燃烧效率

高、热强度大、负荷调节方便等优点，是当今大、中容量锅炉和热风炉普遍采用的一种燃烧方式。

③ 沸腾炉 沸腾炉是一种新的燃烧方式。从燃烧的特点来看，沸腾燃烧是层燃和悬燃结合起来的一种燃烧方式。运行时，煤先被破碎成8~12mm 以下的颗粒再送进炉膛，高速空气从炉底通过配风板上的风帽，把燃料层吹起来。由于炉膛形状为锥形，下小上大，上部风速比下部风速小，燃料在炉膛的下部被气流带起，在炉膛的上部由于气流速度减小而又重新落下，形成了煤粒上下翻动的沸腾层。煤粒在沸腾段上下运动并相互碰撞，加强了与空气的混合，强化了燃烧过程。

悬燃炉和沸腾炉在大，中型锅炉中应用比较多，但工艺比较复杂，设备投资也大。悬燃炉由于要燃烧油、气或煤粉，作为干燥用的热风炉受到限制。沸腾炉由于特殊的燃烧工艺，很难应用到中小型热风炉上。层燃炉结构简单，操作方便，比较适合作为农产品干燥的能源，因此目前热风炉的燃烧方式主要是层燃式，属于层燃炉。目前应用较多的形式是手烧燃煤热风炉和机烧燃煤热风炉。

（2）液体燃料热风炉

液体燃料热风炉以液体燃料为原料，应用最多的是燃油炉。

燃油热风炉以重油、轮胎油、甲醇燃料或柴油为燃料，与燃煤热风炉相比，除燃油价格要贵一些外，其他一切特点都要优于燃煤热风炉，如不需要专人看管、炉温均匀、很容易实现自动控制、基本上不污染环境，对于一些热敏性较大、本身价格较高的被干燥物料，燃油热风炉是保证产品质量和产量的基本要求。另外，有关资料表明，从节能的角度来看，在正常生产、操作和充分

以柴油为能源的加热炉，如果燃烧器性能优良，燃烧充分，可采用直接加热方式，用于粮食及农产品的干燥。如果燃烧不充分，则使空气受到污染，烟气不能直接使用，烘干成本增加。

煤和重油燃烧的高温烟气含有害成分较多，一般不采用直接加热方式干燥粮食及农产品，但可以用于干燥建材等一些工业品。

电能是一种清洁能源，应用的方法很多，工业上很多场合直接利用电能接触或辐射加热干燥物料，是一种直接加热方式，技术也比较成熟。

2、间接加热热风炉的特性

间接式热风炉：主要适用于被干燥物料不允许被污染或应用于要求热风温度较低的热敏性物料的干燥，如食品、制药、精细化工等行业。

适用于热风干燥的热风间接加热装置主要有三种类型：烟道气（燃煤、燃油、燃气）间接加热装置、蒸汽（导热油）间接翅片加热装置和热管加热装置，其它还有电加热热风装置。

燃煤间接加热热风炉能够提供无污染的、清洁的热空气，是适用于各种干燥的主要加热装置。

当前用于燃煤（气）的间接加热热风炉多为无管式（套管式）和列管式两种。

（1） 无管式热风炉

无管式热风炉主要由炉膛和套筒式换热器组成，这种形式的热风炉一般炉膛和换热器为一体，体积小，热损失小，但存在与炉膛直接接触的换热器顶板容易烧穿及不易修复等缺点。

直流式热风炉换热器是无管式间接换热热风炉的一种形式，集燃烧与换热为一体，以炉体高温部位进行换热的间接加热技术。烟气和空气各走其道，加热绝对无污染，热效率高达60%~75%，升温快、体积小、安装方便、使用寿命长，输出量高温度可达300°C以上。同时采用了烟气纵向冲刷散热片和负压抽吸式排烟方式，使换热部位不积灰，无需清理，热性能稳定。

（2）列管式热风炉

列管式热风炉中的换热器由管簇组成，烟气通过管子与纯净空气进行换热。由于列管式热风炉存在换热管负荷不均匀，直接接触火焰的换热管寿命短，不足500h；容易结垢，不易清洗；热效率低等不足，需经常更换，同时体积较大，造价偏高。

燃油间接换热热风炉由燃油器和高温板式换热器或低温管式换热器组合而成。如果将高温换热器和低温换热器有机地组合在一起，则效果更好。由于高低温换热器采用了不同的换热形式，使总体换热器设计更为合理，系统能源利用率可达60%以上。可配备完整的自动操作系统和控制系统，使其操作简便，控制灵敏，输出介质的温度可控制在设定温度值的士5°C范围内，性能十分稳定。通过配风，调节其工作温度，最高可达450°C以上，同时使用寿命长。

导热油热风炉是以煤、重油（轻油）或可燃性气体作为燃料，将导热油作热载体的热风发生装置。它利用循环油泵强制液相循环，将热能输入翅片加热器内，再来加热空气用作干燥热风。经过换热后的导热油则重新返回加热炉被加热，周而复始。

蒸汽式热风炉是以蒸汽为热源，利用换热器加热冷空气的热风产生装置，其优点是洁净，但需要蒸汽发生装置，设备成本高，体积庞大。

热管式热风炉换热器是采用热管作为传热元件产生100~550°C的洁净空气。燃烧炉（燃煤、燃油）生成800~1000°C的高温烟气，经过除尘器除尘后，再经过热管换热器，其热交换温度降至150°C左右，进入引风机由烟囱排出。来自鼓风机的常温空气在热管换热器中与烟气逆流换热至 550°C左右，然后去干燥工段。热管式热风炉的主要特点是：洁净空气温度较高，可达550°C；检修维护方便，不需要停车检修；热损失小，热效率高，可达70%以上；安全可靠，寿命长，比一般高温热风炉的寿命长5～8倍；设备成本相对较高。

电加热器由电热元件和加热箱体两部分组成，是通过电阻元件，如电阻丝、碳化硅棒或辐射元件等，使电能转变成热能的一种热风加热装置，其主要特点是：使用方便，无环境污染，结构简单，制作方便，控制温度精度较高，可达士0.5°C。对电容量富裕地区特别适合，但干燥消耗能源较大，一般不采用电作为干燥热源。