新型能源在煙葉烘烤中應(yīng)用前景和效果分析

　　摘 要：為探究煙葉烘烤中經(jīng)濟性和實用性較強的新型能源，對生物質(zhì)顆粒供熱烤房、甲醇燃料烤房和空氣源熱泵烤房在建造成本、用工和能耗成本以及烘烤過程中穩(wěn)溫性能、烤后煙葉經(jīng)濟效益方面同燃煤烤房進行對比研究。結(jié)果表明，3種型能源中生物質(zhì)顆粒應(yīng)用前景最好，空氣源熱泵烤房烘烤過程中自動化程度最高、烤后煙葉經(jīng)濟效益最好，可較好地實現(xiàn)溫度的精準控制；新型能源烤房在節(jié)能、減排、增質(zhì)方面均有不同程度提升，但降本效果不明顯。
　　關(guān)鍵詞：新型能源；烘烤成本；烘烤性能；經(jīng)濟效益
　　中圖分類號：S572 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.01.016
　　Abstract：To explore the new energy source for more economical and practical of tobacco baking， the construction cost， labor and energy cost， stability during baking， and economic benefits of flue cured tobacco leaves were studied with different baking room， including the biomass granule heating， the roast room， the methanol fuel baking room and the air source heat pump barn. The results showed that biomass particles had the best application prospects in the three types of energy sources. The degree of automation was the highest in the baking process of the air source heat pump barn， and the economic benefits of the cured tobacco leaves were the best， and it could achieve better precision control of temperature. New energy baking room in energy saving， emission reduction， quality enhancement had varying degrees， but the effect was not obvious.
　　Key words：new energy；baking cost；baking properties；economic benefits
　　目前，我國煙葉烘烤是以消耗大量的不可再生能源為代價而進行的煙葉生產(chǎn)過程，煤炭能耗高，每千克干煙葉耗煤量一般為1.5～2.0 kg，利用效率只有30%左右[1]，且燃燒釋放大量的有害物質(zhì)對環(huán)境會造成嚴重污染。研究表明，使用煤炭進行煙葉烘烤，每千克煙葉會導(dǎo)致煤炭產(chǎn)生0.009 4 kg NOx，0.013 2 kg SO2和4.302 kg CO2[2]，隨著全球?qū)τ谌剂闲枨蟮牟粩嘣鲩L，煙葉烘烤所用成本不斷上升。近年來，我國烤煙生產(chǎn)組織形式趨向規(guī)�；�種植，烤房集中程度不斷提升，煙葉生產(chǎn)與節(jié)能環(huán)保之間的矛盾日益突出[3-5]。我國政府工作報告中多處提及低碳和新能源，要努力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、低碳導(dǎo)向型社會，實現(xiàn)我國經(jīng)濟社會又好又快發(fā)展[6-7]。因此，在煙葉烘烤中注入新型能源和技術(shù)以實現(xiàn)增質(zhì)降本、節(jié)能減排，對實現(xiàn)我國煙草行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
　　本研究主要針對郴州煙區(qū)煙葉烘烤中使用的生物質(zhì)顆粒供熱烤房、甲醇燃料烤房和空氣源熱泵烤房與普通燃煤烤房進行綜合對比試驗，旨在篩選出最適合煙葉烘烤的新型能源，為今后新型能源烤房的應(yīng)用與改進奠定基礎(chǔ)。
　　1 材料和方法
　　1.1 試驗材料
　　供試煙草品種為云煙87。
　　烘烤工廠烤房建造為密集烤房群模式，新型能源烤房在普通燃煤烤房基礎(chǔ)上進行改造，4種能源類型烤房均為氣流下降式，裝煙室模式為2路3層設(shè)計，規(guī)格為2.7 m×8.0 m×3.4 m，烘烤能力1.20 ～1.32 hm2。
　　1.2 試驗設(shè)計
　　試驗于2017年7月在郴州市桂陽縣曾家村煙葉烘烤工廠進行。試驗田土壤為水稻土，土壤肥力中等，前茬作物為水稻。煙草種植行距120 cm，株距50 cm，打頂后株高為110～120 cm。田間管理按優(yōu)質(zhì)烤煙栽培生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進行，選取上部葉（14～16葉位）于充分成熟后采收，進行烘烤。根據(jù)烤房供熱能源類型不同設(shè)置4個處理：CK，燃煤烤房；T1，生物質(zhì)顆粒供熱烤房；T2，甲醇燃料烤房；T3，熱泵能源烤房。每個處理烤房進行3次上部葉烘烤試驗，煙葉烘烤過程中按3段式烘烤工藝相關(guān)要求對溫濕度進行調(diào)整。
　　1.3 測定項目及方法
　　不同能源烤房建造成本由郴州市煙草公司提供；烘烤用工費用集中統(tǒng)計后按單個烤房進行折算；耗電量統(tǒng)計為�；饡r電表讀數(shù)減去點火時電表讀數(shù)；燃料用量為每爐次烘烤結(jié)束后對烘烤過程中單次加入煤炭、生物質(zhì)顆�；蚣状假|(zhì)量進行累計；3次煙葉烘烤數(shù)據(jù)統(tǒng)計后取各項指標平均值進行分析。烤后煙葉質(zhì)量等級評定標準采用國家技術(shù)監(jiān)督局烤煙GB 2635—92分級標準進行。
　　烘烤過程中統(tǒng)計38，42，48，52 ℃這4個關(guān)鍵穩(wěn)溫點不同能源類型烤房干球溫度的變化情況；空載試驗時將試驗烤房所有門窗關(guān)閉，同時點火并將循環(huán)風(fēng)機檔位調(diào)至高速，將目標溫度都設(shè)定為65 ℃，記錄烤房內(nèi)升溫至38，42，48，52，60，65 ℃這6個溫度節(jié)點時所用時間。

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