生物質(zhì)能源烤房對(duì)煙葉烘烤質(zhì)量的影響

高強(qiáng)　龔遠(yuǎn)翔　周遵壽

摘要 2016年在水城縣開(kāi)展生物質(zhì)能源烤房與常規(guī)密集烤房對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明：生物質(zhì)能源烤房升溫均衡，穩(wěn)溫效果好，2種烤房烘烤重量相當(dāng)?shù)孽r煙葉，生物質(zhì)能源烤房較常規(guī)烤房節(jié)約烘烤成本0.29元/kg，烤后煙葉外觀質(zhì)量相當(dāng)，生物質(zhì)烤房烤后煙葉能夠提高上等煙比例1.05個(gè)百分點(diǎn)，降低下等煙比例0.93個(gè)百分點(diǎn)；產(chǎn)值提高65.7元/hm2，提高了煙葉烘烤質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 生物質(zhì)能源烤房；烘烤成本；煙葉；外觀質(zhì)量

中圖分類(lèi)號(hào) TK6；S572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）03-0232-01

煤炭是不可再生能源，且燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多污染物質(zhì)，如粉塵、SO2、CO2。目前，我國(guó)煙葉烘烤主要能源仍是煤炭，煙葉烘烤環(huán)節(jié)已經(jīng)成為煙葉生產(chǎn)過(guò)程中的主要污染環(huán)節(jié)[1]。隨著人們對(duì)環(huán)保的日益重視，煙草行業(yè)也在尋求采用可再生環(huán)保能源烘烤煙葉，大力實(shí)施節(jié)能減排。生物質(zhì)是世界第四大能源，也是唯一可運(yùn)輸、儲(chǔ)存的清潔的可再生能源[2-3]，我國(guó)生物質(zhì)資源產(chǎn)量居世界首位[4]。筆者于2016年在水城縣開(kāi)展生物質(zhì)能源烤房試驗(yàn)，以推進(jìn)生物質(zhì)能源在煙葉烘烤中的廣泛應(yīng)用[5]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試烤房：規(guī)格為8.0 m×2.7 m×3.3 m的氣流上升式密集烤房和智能生物質(zhì)能源烤房。供試烤煙品種：云煙87。供試燃料：生物質(zhì)燃料及無(wú)煙煤。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采取對(duì)比試驗(yàn)，共設(shè)2個(gè)處理，分別為生物質(zhì)能源烤房、密集烤房。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 煙葉采收。煙葉品種相同，采收成熟度質(zhì)均勻一致，同一天采摘、編煙、上炕、同時(shí)點(diǎn)火。

1.3.2 烤房環(huán)境溫濕度變化測(cè)定與記錄。烘烤技術(shù)參照中溫中濕烘烤工藝，在烤房?jī)?nèi)離供熱墻2 m處的掛煙梁上分別放置溫濕度傳感器，每隔4 h測(cè)定烤房?jī)?nèi)溫濕度變化1次。對(duì)耗電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)用電價(jià)格計(jì)算出平均每座烤房用電成本。

1.3.3 烤后煙葉外觀質(zhì)量統(tǒng)計(jì)。按照煙葉分級(jí)42級(jí)國(guó)標(biāo)對(duì)煙葉的黃煙比例、烤青煙比例、雜色煙比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Office軟件作圖以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙葉烘烤過(guò)程中的溫度變化

由圖1可知，整個(gè)烘烤過(guò)程中，生物質(zhì)烤房干球溫度穩(wěn)定，點(diǎn)火后升溫迅速，沒(méi)有突然升降溫現(xiàn)象；無(wú)煙煤烤房中煤炭點(diǎn)火或加料后，燃燒相對(duì)滯后，相對(duì)溫度較生物質(zhì)燃料低2～4 ℃，加料及空氣充足時(shí)，后期溫度會(huì)迅速升高，造成烤房?jī)?nèi)溫度忽高忽低地波動(dòng)。烘烤用時(shí)上，變黃階段2種燃料的烤房用時(shí)相差不大，在定色和干筋期生物質(zhì)烤房較常規(guī)烤房稍長(zhǎng)。總用時(shí)上，生物質(zhì)能源烤房較煤炭密集烤房多12 h左右。出現(xiàn)烘烤時(shí)間延長(zhǎng)的原因是進(jìn)料處的燃料第一時(shí)間燃燒，另外一面要等到進(jìn)料處燃料燃燒耗盡過(guò)后，鼓風(fēng)機(jī)工作才燃燒。

2.2 鮮煙葉素質(zhì)及裝煙量比較

由表1可知，生物質(zhì)烤房及常規(guī)（原煤）烤房煙葉采摘后素質(zhì)相當(dāng)，裝煙量也基本同等。

2.3 煙葉烘烤能耗及成本

由表2可知，生物質(zhì)能源烤房燃料成本較常規(guī)密集烤房增加了90元，用電成本增加76.94元，人工成本節(jié)約280元，總成本節(jié)約113.06元，平均可節(jié)約成本0.29元/kg干煙。

2.4 煙葉質(zhì)量比較

由表 3可知，使用生物質(zhì)烤房的烤后煙葉在外觀質(zhì)量上表現(xiàn)為煙葉結(jié)構(gòu)疏松，成熟度好，在色度方面稍微優(yōu)于常規(guī)密集烤房，且黃煙率比常規(guī)密集烤房高0.4個(gè)百分點(diǎn)；雜色比例降低了0.4個(gè)百分點(diǎn)。由此看出，生物質(zhì)烤房能夠提高黃煙比率。

2.5 經(jīng)濟(jì)效益比較

由表4可知，從交售情況上看，使用生物質(zhì)烤房能夠提高上等煙比例1.05個(gè)百分點(diǎn)、上中等煙比例0.93個(gè)百分點(diǎn)，均價(jià)提高 0.42元/kg，產(chǎn)值提高65.7元/hm2。由此看出，使用生物質(zhì)燃料烘烤煙葉能夠提高上等煙比例，降低下等煙比例，能夠提高產(chǎn)值及均價(jià)。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，生物質(zhì)烤房在烘烤過(guò)程中具有升溫速度均衡、穩(wěn)溫性能好的特點(diǎn)，一方面是燃料供給及時(shí)，但烘烤時(shí)間又較使用常規(guī)烤房的晚12 h左右。生物質(zhì)燃料烤房與密集烤房烘烤工藝及烘烤設(shè)控溫控濕性能好，便于煙農(nóng)操作與控制烤房溫濕度。2種烤房烤后煙葉外觀質(zhì)量相當(dāng)，生物質(zhì)烤房可以提高上等煙比例1.05個(gè)百分點(diǎn)、中等煙比例0.93個(gè)百分點(diǎn)，均價(jià)提高0.42元/kg，產(chǎn)值提高65.7元/hm2。

需要注意的是進(jìn)料設(shè)備在小火期控制在110 r以?xún)?nèi)，大火期控制在225～230 r之間且進(jìn)料均勻，若大于250 r容易堵料卡料，料斗會(huì)回燃起火。對(duì)新設(shè)備新能源的使用，新能源烤房對(duì)溫度控制的偏差為2 ℃，避免大幅度降溫，要達(dá)到這一前提，設(shè)備必須運(yùn)行正常，若運(yùn)行不正常則安全性、操作性都較普通大密集烤房難把控。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 宋朝鵬，李常軍，楊超，等.生物質(zhì)在煙葉烘烤中的應(yīng)用前景[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（12）：58-60.

[2] 王麗，李雪銘，許妍.中國(guó)大陸秸稈露天焚燒的經(jīng)濟(jì)損失研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2008，22（2）：170-175.

[3] 袁振宏，吳創(chuàng)之，馬隆龍，等.生物質(zhì)利用原理與技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：51-56.

[4] 王文杰，李峰，岳秀江，等.生物質(zhì)壓塊及燃燒爐在煙葉烘烤中的應(yīng)用效果研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（11）：11.

[5] 張百良，楊世關(guān)，楊群發(fā)，等.生物質(zhì)氣化烤煙系統(tǒng)技術(shù)研究[J].太陽(yáng)能學(xué)報(bào)，2003（5）：683-687.