生物質(zhì)顆粒燃燒爐在密集烤房上的應(yīng)用

　　摘要：為探索生物質(zhì)燃料在煙葉烘烤中的利用，實(shí)現(xiàn)煙葉烘烤節(jié)能環(huán)保和降本增效，以‘湘煙5號(hào)’的下、中部葉為試驗(yàn)材料，采用生物質(zhì)顆粒燃燒爐配置相應(yīng)換熱器、直接對(duì)接金屬加熱設(shè)備和直接對(duì)接非金屬加熱設(shè)備3種應(yīng)用方式，與一次性加煤非金屬供熱設(shè)備對(duì)比的方法，對(duì)生物質(zhì)顆粒燃燒爐的應(yīng)用進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：利用生物質(zhì)顆粒燃燒爐供熱進(jìn)行煙葉烘烤，有利于烘烤過(guò)程中干球溫度的控制，干球溫度控制精度在士0.5℃以內(nèi)，能確保烘烤工藝的到位，提高煙葉烘烤質(zhì)量；烘烤能耗成本低于燃煤烘烤，且烘烤操作如添料、點(diǎn)火、控火及出渣等難度和用工量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)燃煤方式，煙農(nóng)易掌握，有利于煙葉烘烤減工降本；生物質(zhì)顆粒燃燒爐在原有密集烤房配置相應(yīng)換熱器的方式應(yīng)用效果較好，其次是直接對(duì)接金屬加熱設(shè)備，直接對(duì)接非金屬加熱設(shè)備的應(yīng)用效果相對(duì)較差。
　　關(guān)鍵詞：燃燒爐；生物質(zhì)顆粒；密集烤房；煙葉烘烤
　　中圖分類號(hào)：S375 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號(hào)：cjas17020009
　　0引言
　　隨著現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的發(fā)展，煙葉烘烤逐步實(shí)現(xiàn)專業(yè)化，更加重視烘烤過(guò)程中的用工、耗能和烤后煙葉質(zhì)量等問(wèn)題。煙葉烘烤是一個(gè)大量耗熱的過(guò)程，每1kg干煙葉的耗煤量一般為1.5～2.0 kg，熱能利用率較低，每年烤煙消耗煤炭350～450萬(wàn)t，燃煤排放CO₂約為838萬(wàn)t、SO₂約為2.56萬(wàn)t、NO_x約為2.37萬(wàn)t。另外，烘烤季節(jié)煤炭燃燒釋放的粉塵、炭黑和飛灰等給周圍環(huán)境帶來(lái)較大污染，烘烤已經(jīng)成為煙草生產(chǎn)主要的污染來(lái)源之一。為探索煙葉烘烤清潔能源利用、節(jié)能環(huán)保和提質(zhì)增效，在清潔能源及相關(guān)設(shè)備等方面開(kāi)展了較多相關(guān)研究，并取得了一定的效果。王建安等㈣開(kāi)展了生物質(zhì)燃燒鍋爐熱水集中供熱烤煙設(shè)備的研制及效果分析，認(rèn)為生物質(zhì)燃燒鍋爐熱水集中供熱有利于烤房?jī)?nèi)的溫度處在理想的烘烤工藝狀態(tài)，提高上中等煙比例，降低烘烤環(huán)節(jié)的勞動(dòng)強(qiáng)度。為適應(yīng)現(xiàn)有密集烤房設(shè)備的更換和升級(jí)，筆者對(duì)生物質(zhì)顆粒燃燒爐在現(xiàn)有密集烤房上的應(yīng)用進(jìn)行試驗(yàn)，以期達(dá)到煙葉烘烤設(shè)施高效、管理高效、烘烤高效的目的。
　　1材料與方法
　　1.1試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)
　　試驗(yàn)于2016年在湖南省永州市東安縣大源煙葉工場(chǎng)進(jìn)行。
　　1.2試驗(yàn)材料
　　供試煙葉品種為‘湘煙5號(hào)’，部位為中下部葉；供試烤房為2.7 m×8.0 m的氣流上升式密集烤房4座；供試設(shè)備為生物質(zhì)顆粒燃燒爐3套。
　　1.3試驗(yàn)方法
　　1.3.1試驗(yàn)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)4個(gè)處理：T₁，生物質(zhì)顆粒燃燒爐直接對(duì)接原金屬加熱設(shè)備密集烤房，利用原有換熱器；T₂，生物質(zhì)顆粒燃燒爐配置相應(yīng)的換熱器；T₃，生物質(zhì)顆粒燃燒爐直接對(duì)接原非金屬加熱設(shè)備密集烤房，利用原有換熱器；T₄，對(duì)照（一次性加煤非金屬供熱設(shè)備）。以第二、四房煙葉進(jìn)行煙葉烘烤試驗(yàn)。
　　1.3.2供試煙葉確定 供試烤房所烤煙葉的品種、營(yíng)養(yǎng)條件、部位、成熟度要均衡一致。為了確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，試驗(yàn)前要將同樣素質(zhì)的煙株在田間作上標(biāo)記，第4～6葉位和第9～11葉位分別代表下部、中部，作嚴(yán)格試驗(yàn)記錄，煙葉成熟采收。
　　1.3.3編裝煙方法 采用煙夾夾煙，下部葉4000 kg/房，每夾190～210片，重量11 kg左右，每房裝煙330～350夾；中部葉4500 kg/房，每夾夾煙170～190片，重量12kg左右，每房裝煙340～360夾。
　　1.3.4烘烤方法 試驗(yàn)各處理和對(duì)照均按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)烘烤工藝實(shí)施。
　　1.4測(cè)定項(xiàng)目及方法
　　1.4.1觀察記載的內(nèi)容 烘烤過(guò)程溫濕度狀況、煙葉變化狀況、耗煤（生物質(zhì)燃料）量、耗電量，烤后煙葉外觀質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性狀、化學(xué)成分及烤房使用情況等內(nèi)容。
　　1.4.2測(cè)定方法 還原糖、淀粉、總氮及氯含量采用連續(xù)流動(dòng)法測(cè)定，鉀含量采用火焰光度法測(cè)定。
　　2結(jié)果與分析
　　2.1各處理能耗情況
　　從表1可以看出，下部葉烘烤中，千克干煙耗電量以T₂最低，依次是T₁、T₃和CK；3個(gè)處理的千克干煙耗生物質(zhì)顆粒燃料量以T₂最低，依次是T₁和T₃，CK的千克干煙耗煤量為2.20 kg；千克干煙能耗成本以T₂最低，依次是T₁、T₃和CK，T₁的千克干煙能耗成本較CK降低了0.15元，降低了7.61個(gè)百分點(diǎn)，T2的千克干煙能耗成本較CK降低了0.26元，降低了13.20個(gè)百分點(diǎn)，T₃的千克干煙能耗成本較CK降低了0.12元，降低了6.09個(gè)百分點(diǎn)。中部葉烘烤中，千克干煙耗電量以T₂最低，其次是T₁和T₃，CK最高；3個(gè)處理的千克干煙耗生物質(zhì)顆粒燃料量以T₂最低，依次是T₁和T₃，CK的千克干煙耗煤量為1.81kg；千克干煙能耗成本以T₂最低，依次是T₁、T₃和CK，T₁的千克干煙能耗成本較CK降低了0.02元，降低了1.22個(gè)百分點(diǎn)，T₂的千克干煙能耗成本較CK降低了0.06元，降低了3.66個(gè)百分點(diǎn)，T3的千克干煙能耗成本較CK降低了0.01元，降低了0.61個(gè)百分點(diǎn)。說(shuō)明采用生物質(zhì)顆粒燃燒爐供熱進(jìn)行煙葉烘烤，燃燒效率和熱量利用率較高，有利于降低能耗成本。

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