生物質顆粒燃料在煙葉烘烤中的應用

高福宏，陶 瓊，溫麗娜，歐陽進，鄭鳳萍，徐 云*

（1.云南省煙草公司昆明市公司，云南 昆明 650021；2.云南省農業科學院農業環境資源研究所，云南 昆明 650205；3.農業部云南煙草生物學與加工科學觀測實驗站，云南 昆明 650205）

中國在煙葉烘烤過程中，長期以來一直采用煤炭[1]，烤煙烘烤成本居高不下，生物質顆粒燃料作為烘烤替代能源近年來得到了廣泛的推廣應用[2]。生物質燃料具有熱值高、灰分低、燃燒后不易結渣、易運輸保存、可滿足煙葉烘烤工藝要求等優點[3]，形成了應用于煙葉烘烤的一個發展方向[4]，筆者通過在昆明市祿勸縣撒營盤鎮開展的不同燃料（煤炭、木柴、生物質顆粒）、不同類型烤房（密集型烤房、農村土烤房）的烘烤對比試驗，分析比較不同類型烤房及烘烤方法的優勢與不足，為生物質顆粒燃料在煙葉烘烤中的應用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

生物質燃料由煙桿與木屑按7∶3混合后由當地煙草專業合作社加工制成直徑為0.8～1.0 cm，長度為4～5 cm的實心圓柱形顆粒，煤炭和木柴均為當地煙農常用的煤炭和樹木莖干木材。

供試的密集烤房位于祿勸縣撒營盤鄉的密集烤房群，烤房設施設備符合《密集烤房技術規范（試行）修訂版》的要求，農村土烤房為農戶自建，且多年來一直用于煙葉烘烤。

供試的新鮮煙葉品種為云煙87，鮮煙素質基本一致，同一田塊，施肥水平一致，同一部位，成熟度基本一致，采用中部煙葉與上部煙葉進行烘烤對比。

烘烤設備為新型生物質燃燒機，由云南名澤農業機械有限公司提供。

1.2 試驗設計與數據分析

試驗設常規煤炭烘烤、農村常用木柴烘烤和生物質顆粒燃料烘烤3個處理，共使用密集型烤房6座，農村土烤房6座，每座烤房均按相同數量及成熟度的煙葉裝煙進行對比烘烤，烘烤結束后，每房煙隨機取20桿初烤煙葉由分級師參照GB2635-92《烤煙》[5]評定烤煙等級及稱重，產值按照云南省煙葉各等級收購價格進行計算。

2 結果與分析

2.1 中部煙葉烘烤特性分析

2種類型烘烤方式對比烘烤中部煙葉結果如表1所示，使用密集型烤房，以木柴為燃料烘烤的上等煙比例為66.67%，煙葉均價為27.16元·kg-1，以生物質燃料烘烤的上等煙比例為81.54%，煙葉均價為29.51元·kg-1，生物質燃料烘烤的上等煙比例提高14.87個百分點，煙葉均價提高3.35元·kg-1。生物質顆粒燃料烘烤的C2F（中桔2）明顯高于木柴烘烤。

使用農村土烤房，以木柴為燃料烘烤的上等煙比例為71.50%，煙葉均價為27.22元·kg-1，以生物質顆粒燃料烘烤的上等煙比例為84.34%，煙葉均價為31.86元·kg-1，生物質燃料烘烤的上等煙比例提高12.84個百分點，煙葉均價提高4.64元·kg-1。

從不同類型烤房來看，無論使用木柴還是生物質顆粒燃料，農村土烤房的上等煙比例略高，這可能是由于土烤房體積小，裝煙量少，工藝溫度控制更精準。

2.2 上部煙葉烘烤特性分析

與中部煙相同的考察方法，2種類型烤房烘烤方式對比烘烤上部煙葉結果如表2所示，使用密集型烤房，以煤炭為燃料烘烤的上等煙比例分別為58.78%和25.17%，平均為41.97%，煙葉均價分別為22.0元·kg-1和17.99元·kg-1，平均為18.99元·kg-1，以生物質燃料烘烤的上等煙比例分別為67.12%和39.04%，平均為53.08%，煙葉均價分別23.33元·kg-1和19.54元·kg-1，平均為21.43元·kg-1，生物質燃料烘烤的上等煙比例提高11.11個百分點，煙葉均價提高2.44元·kg-1。

表2 不同烘烤方式上部煙葉經濟性狀比較

使用農村土烤房，以煤炭為燃料烘烤的上等煙比例分別為29.91%和28.16%，平均為29.03%，煙葉均價分別為18.09元·kg-1和16.15元·kg-1，平均為17.12元·kg-1，以生物質顆粒燃料烘烤的上等煙比例分別為50.48%和33.05%，平均為41.76%，煙葉均價分別23.22元·kg-1和16.23元·kg-1，平均為19.73元·kg-1，生物質燃料烘烤的上等煙比例提高12.73個百分點，煙葉均價提高2.61元·kg-1。

從不同類型烤房來看，無論使用煤炭還是生物質顆粒燃料，均以密集型烤房的上等煙比例較高，這可能是由于密集型烤房控制系統完善，燃料燃燒比土烤房更充分。

3 討論

試驗結果表明，從不同燃料類型來看，將相同品種、相同部位、相同成熟度的煙葉分別在密集型烤房及農村土烤房進行對比烘烤，都以生物質顆粒燃料烤出的煙葉外觀品質更好，上等煙比例更高，煙農的經濟收益更好；從不同烤房類型烘烤對比來看，使用相同的燃料（煤炭、木柴或生物質顆粒），密集型烤房烘烤出的煙葉外觀品質及其產生的經濟效益普遍優于農村土烤房。

煙葉烤后的外觀品質，密集型烤房以生物質顆粒為燃料烤房的上等煙比例較以煤炭或木柴為燃料的上等煙比例高11.11～14.87個百分點，煙葉均價高2.44～3.35元·kg-1；農村土烤房生物質顆粒為燃料烘烤的上等煙比例較以煤炭或木柴為燃料的上等煙比例高12.73～12.84個百分點，煙葉產值高2.44～4.64元·kg-1。

在試驗烘烤過程中，由于對比試驗采收的煙葉品種、烤煙部位、烤房類型、烘烤燃料、烘烤人員慣用的烘烤習慣等存在一定差異，因此各座烤房的烘烤數據有一定的差異，但生物質顆粒燃料烘烤煙草中部煙葉和上部煙葉的總體趨勢較好，生物質顆粒燃料在煙葉烘烤中應用優勢明顯。

生物質能源作為一種可再生、環境友好型的清潔能源，近年來在煙葉烘烤中的應用優勢得到了人們的認可[6]，將成為煙葉烘烤替代煤炭能源的重要途徑之一，但如何降低生物質能源烘烤消耗量大、進一步提升熱能利用率又成為了今后烤煙烘烤中亟待解決的問題[7]。