生物质压块燃料及煤炭燃料在烟叶烘烤中的应用效果对比研究

　　摘要 2013年在湖南郴州市对生物质压块燃料及煤炭燃料进行了对比研究，通过试验分析了2种燃料烟叶调制过程控制的特点、能耗成本以及对烟叶经济性状的影响。结果表明：生物质压块用于烟叶烘烤可以充分调控烟叶烘烤工艺，能够降低烟叶烘烤成本，节能减耗，提高烟叶质量。
　　关键词 生物质压块；烤烟；烘烤效益；烟草调制
　　中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）10-0201-01
　　Abstract For tobacco curing，the biomass briquette fuel and coal were compared in Chenzhou City of Hunan Province in 2013.Effect of the different materials on curing process characteristics，energy costs and the economic characters of tobacco leaves were examined.The results showed that biomass briquette used for tobacco baking could fully control tobacco baking process，reduce tobacco baking cost，energy conservation and consumption reduction，improve the quality of tobacco leaves.
　　Key words biomass briquette fuel；flue-cured tobacco；burning efficiency；tobacco curing
　　国内烟叶烘烤的主要能源是煤炭，煤炭不仅是不可再生能源，且燃烧时产生的粉尘、SO2、CO2排放到环境，造成严重的环境污染，目前烟叶烘烤环节已经成为烟叶生产过程中主要环境污染环节[1]。随着烤烟产业的发展及环保问题的提出，采用可再生环保能源烘烤烟叶，大力实施节能减排，是烟草行业义不容辞的责任。生物质能是世界上第四大能源，也是唯一可运输、储存的清洁的可再生能源[2-3]，我国是农业大国，生物质资源产量居世界首位[4]。生物质压块、生物质气化、生物质煤生产技术已经成熟，在烟叶烘烤中得到了广泛应用[5-9]。
　　2013年5—7月，在郴州市桂阳县仁义镇梧桐村烘烤工场对这2种类型燃烧材料进行了对比研究，目的在于通过对比分析这2种材料燃烧情况下烤房内环境温湿度的变化情况、能耗成本以及烤后烟叶经济性状，研究与之相适宜的烘烤工艺措施，为生物质压块燃料的科学烘烤和推广应用提供技术指标及理论依据，从而推动烟草产业的节能减排和低碳经济发展。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　1.1.1 供试烟叶。供试烟叶为当地主栽品种云烟87，供试烟田土壤肥力均衡，规范化管理，移栽期相同。烟叶田间成熟时，选取成熟度一致的上部烟叶（14～15片）作为试验材料，要求同一天采摘、编烟、入炕、开火。
　　1.1.2 供试烤房及设备。供试烤房规格为8.0 m×2.7 m×3.3 m的气流上升式烤房密集烤房。
　　1.2 试验设计
　　试验于2013年5—7月在郴州市桂阳县仁义镇梧桐村烘烤工场进行。试验设2个处理，分别为：以锯末为主的生物质压块为燃料的燃烧炉密集烤房（T1）；以煤炭为燃料的普通密集烤房（T2）。烟叶采收时，技术员对植烟地块进行全面排查，根据试验要求和烟叶成熟度标准，向植烟户下达《准采证》，明确采收地块、品种和采收成熟度，确保烟叶素质均匀一致。烟叶烘烤结束，自然回潮后进行烤后烟叶质量外观评价。烘烤过程中应该根据烤房内温湿度情况酌情添加燃料。
　　1.3 试验方法
　　1.3.1 烤房环境温湿度变化测定与记录。在烤房内离供热墙4 m处的挂烟梁上分别放置温湿度传感器，以测定烤房内温湿度变化，并派专人每4 h进行记录。
　　1.3.2 烘烤能耗及成本。在整个烟叶烘烤过程中，对2种类型燃料每次添加量分别进行详细记录，并统计出2座烤房的最终燃烧量，然后根据每种燃料的市场价计算2座烤房的燃料成本；对每座烤房的耗电量进行统计，根据当地工业用电价格计算出2座烤房用电成本。
　　1.3.3 烤后烟叶质量外观评价。对2座烤房离供热墙6 m处两路的上、中、下3棚共6个点（每个点取出3竿）进行取样，然后采用国家技术监督局烤烟GB2635-92标准进行分级，计算出烤后烟叶上中等烟比例、青黄烟比例、烤青烟比例、杂色烟比例。
　　1.3.4 烘烤工艺措施。烘烤技术参照“三段式”烘烤工艺。根据记录的烤房环境温湿度，利用Office软件做图。
　　2 结果与分析
　　2.1 烘烤过程中烤房温湿度实时变化
　　由图1可知，生物质压块燃料烤房整个烘烤过程中干球温度稳定，点火后升温迅速，在整个烘烤过程中没有突然升降温现象；煤炭点火或加料后，燃烧相对滞后，相对温度较生物质压块燃料低2～4 ℃，当加料充足时且炉膛内空气充足时，煤炭燃烧中后期温度就会迅速升高，从而造成烤房内温度忽高忽低波动。在烘烤用时上，变黄阶段2种燃料烤房用时相差不大，在定色和干筋期生物压块燃料较煤炭稍长。总用时上，生物质压块较煤炭多12 h左右，这有利于烟叶内含物的充转化，提高烟叶质量。
　　2.2 烟叶烘烤能耗及成本
　　由表1可知，处理T1、T2能耗成本各不相同，其中处理T1 1 kg干烟耗燃料量为1.66 kg，较T2处理减少了0.42 kg，降幅20.2%；1 kg干烟耗电量为0.98 kW·h，较处理T2增加了0.41 kW·h，增幅达71.9%。处理T1 1 kg干烟成本比T2处理减少了0.1元/kg。综上可知，生物质压块燃烧材料在烟叶烘烤过程中起到了减耗降本的作用。

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