粮食储藏“四合一”升级新技术

国家粮食局科学研究院  曹阳

2014.11.16

目录

一、技术升级背景

二、粮食储藏“四合一”升级新技术

三、工程化应用

四、技术推广方式

一、技术升级背景

平房仓机械化程度低、进出粮效率低。一个5000t仓的粮食需要100辆大型卡车去运输。解决占我国仓容量85%的高大平房仓机械化程度低，粮食进出仓效率低的问题是研究方向。

解决问题的思路：通风道上墙，横向通风，腾空粮仓地面。

二、粮食储藏“四合一”升级新技术

1.  横向通风新技术

2.  负压分体式横向谷冷通风新技术

3.  多介质横向防治储粮害虫新技术

（1）充氮气调储粮技术

（2）食品级惰性粉气溶胶防虫技术

（3）磷化氢横向环流熏蒸杀虫技术

4. 多参数粮情测控系统

特别说明：

1、2010年获得国家科技进步一等奖的‘粮食储备“四合一”新技术’（称为“四合一”技术）。

2、“四合一”升级技术中“升级”含义：机械通风、环流熏蒸、谷物冷却、粮情测控四个单项技术升级为横向通风、负压谷冷 、多介质防治、多参数粮情四项综合技术——“四合一”升级技术。

（一）横向通风新技术研发

横向通风的均匀性问题：

1.  横向通风中试试验

成果一:  技术集成创新

——通风气流可在粮堆内横向流动，横向通风(风道上墙)技术可行！集成了粮面薄膜和负压通风两个关键技术！

成果二: 储粮通风理论创新

——粮堆各向异性，表现形式横向通风阻力比竖向通风阻力小！

稻谷横向通风单位粮层阻力是竖向通风的40%左右!

成果三：横向通风的途径比小，在水平和垂直方向上的均匀性优于竖向通风 。

2. 横向通风技术实仓验证

浙江省储备粮管理公司省粮食局直属库和中穗库(18m跨度，稻谷)；河北清苑国家粮食储备库（21m跨度，小麦）。

清苑粮库(21m×60m)小麦同时通风35h

结果：a、同样条件下，每吨小麦温度降低1度横向通风比竖向通风少用30m3 的空气。

b 、小麦粮堆横向通风冷热交换效率比竖向通风的高40%。

（二）其他储粮技术与横向通风技术实仓融合

1.负压分体式谷物冷却储粮技术

5700t小麦粮仓,75h降温8℃,单位能耗约0.14kwh /(t?℃) ，是国标0.5 wh/(t?℃)的28%。

小麦谷冷试验前后粮堆温度变化和均匀度

2.充氮气调储粮技术

充氮气调横向环流工艺最佳

仓内氧气浓度达到2%以下，维持30天，综合测算吨粮单位能耗0.8kwh/t以下。

3. 食品级惰性粉气溶胶防虫技术

杀虫机理：物理机械杀虫

4. 磷化氢横向环流熏蒸杀虫技术

5.多参数粮情测控系统实仓验证

多参数粮情测控系统包括集温度、湿度（水分）、气体等于一体的多参数粮情检测装备，同时配以基于场论的粮情分析方法和预测预警模型，建设粮情云平台，实现与主要区域、主要监测点的数据实时共享和综合分析指导。

（1）温湿度集成传感开发与测试

（2）温湿度云图分析

粮堆快插在线式温湿水一体化监测系统测试结果，通过云图分析

——实现温湿水在线远程时时监控，上传检测数据，供云技术分析决策，如粮情预警预测和精准通风控制操作。

三、工程化应用

（一） 平房仓21m×60m“四合一”升级新技术标准储粮工艺通用图

（二） “四合一”升级技术六项新技术要点——将上升为行业标准

1、横向通风技术要点

2、负压分体式横向谷冷通风技术要点

3、充氮气调储粮技术要点

4、食品级惰性粉气溶胶防虫技术要点

5、磷化氢横向环流熏蒸杀虫技术要点

6、多参数粮情测控系统技术要点

（三）仓储工艺设备、机械化进出仓设备进行分级配置

1、四合一升级新技术仓储工艺配置

（1） 南方地区配置方案

储备库高配置方案：包括横向通风系统、横向环流熏蒸系统、食品级惰性粉气溶胶害虫防治系统、氮气气调系统、负压分体式谷物冷却系统、高配的多参数粮情测控系统。

储备库标准配置方案：包括横向通风系统、横向环流熏蒸系统、氮气气调系统、负压分体式谷物冷却系统、标配的多参数粮情测控系统。

（2）北方地区配置方案

储备库高配置方案：包括横向通风系统、横向环流熏蒸系统、食品级惰性粉气溶胶害虫防治系统、氮气气调系统、高级配置的多参数粮情测控系统。

储备库标准配置方案：包括横向通风系统、横向环流熏蒸系统、氮气气调系统、标准配置的多参数粮情测控系统。

2、机械化进出仓工艺设备配置

通过国家三批粮库建设，粮食收储企业的散装、散存、散卸、散运“四散化”程度得到了很大提升。为推动“四散化” 的全面开展，本次工艺设备配置方案以散粮设备应用为标配，不强调设备包散两用，包散两用设备及灌包设备可根据作为粮库的特殊使用功能自行选配。

进出仓工艺的前端涉及进仓前取样、计量、检化验、烘干等工艺，后端涉及出仓后的计量、检化验等，本方案进仓工艺从汽车来粮入接料机开始，出仓工艺至出仓装车为止。自动取样及汽车衡计量按项目点进行具体设计配置。

进出仓作业线配置如下： 1亿斤收纳仓、储备仓配备2条100t/h进出仓作业线。

日接发最大能力：每亿斤储备仓配备的日接发最大能力按照日有效作业时间12h（扣除设备移动准备时间），机械作业效率80%考虑，得出每亿斤储备仓2条作业线日接收最大能力为：2000吨。

（四）投资估算

1、 不同配置方案投资估算

表一  南方地区储备库设备配置投资估算           单位：万元

表二  南方地区收纳库设备配置投资估算           单位：万元

2、“四合一”升级新技术与“四合一”技术投资比较

附表1   南方地区储备库高配置新老四合一投资估算   单位：万元

3、“四合一”升级新技术与“四合一”技术工艺比较

2014年10月通过国家粮食局组织的专家评审

专家委员会一致认为，该项目成果有重大突破,将对我国粮食储藏和物流技术现代化起到积极的推动作用，具备了推广应用于国家新建粮库项目和现有粮库的技术提升改造条件。

项目研发团队

国贸工程设计院

北京东方孚德技术发展中心

浙江省储备粮管理有限公司 省粮食局直属粮油储备库

浙江省储备粮管理有限公司 中穗省级粮食储备库

河北清苑国家粮食储备库

山东省粮油收储有限公司

河南未来机电技术有限公司

中科软科技股份有限公司

天津市明伦电子技术有限公司

宁夏东大恒丰科技有限公司

山东建筑大学

广东湛江北站粮库

四、技术推广方式

1、按国家粮食局要求，无偿提供《平房仓21m×60m“四合一”升级新技术标准储粮工艺通用图》图纸，供各地参考使用。

2、在现有示范点（浙江和河北）基础上，按《国家发展改革委 国家粮食局关于做好2014-2015年粮食仓储设施第一批（400亿斤）项目建设工作的通知》要求，在全国不同储粮生态区推广使用。

3、全面开展升级新技术培训和技术标准宣贯工作。

成套新技术新工艺集成创新——粮食储藏“四合一”升级新技术