生物质能源烤房对烟叶烘烤质量的影响

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摘要 2016年在水城县开展生物质能源烤房与常规密集烤房对比试验。结果表明：生物质能源烤房升温均衡，稳温效果好，2种烤房烘烤重量相当的鲜烟叶，生物质能源烤房较常规烤房节约烘烤成本0.29元/kg，烤后烟叶外观质量相当，生物质烤房烤后烟叶能够提高上等烟比例1.05个百分点，降低下等烟比例0.93个百分点；产值提高65.7元/hm2，提高了烟叶烘烤质量。
关键词 生物质能源烤房；烘烤成本；烟叶；外观质量
中图分类号 TK6；S572 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）03-0232-01
煤炭是不可再生能源，且燃烧时会产生很多污染物质，如粉尘、SO2、CO2。目前，我国烟叶烘烤主要能源仍是煤炭，烟叶烘烤环节已经成为烟叶生产过程中的主要污染环节[1]。随着人们对环保的日益重视，烟草行业也在寻求采用可再生环保能源烘烤烟叶，大力实施节能减排。生物质是世界第四大能源，也是唯一可运输、储存的清洁的可再生能源[2-3]，我国生物质资源产量居世界首位[4]。笔者于2016年在水城县开展生物质能源烤房试验，以推进生物质能源在烟叶烘烤中的广泛应用[5]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试烤房：规格为8.0 m×2.7 m×3.3 m的气流上升式密集烤房和智能生物质能源烤房。供试烤烟品种：云烟87。供试燃料：生物质燃料及无烟煤。
1.2 试验设计
采取对比试验，共设2个处理，分别为生物质能源烤房、密集烤房。
1.3 试验方法
1.3.1 烟叶采收。烟叶品种相同，采收成熟度质均匀一致，同一天采摘、编烟、上炕、同时点火。
1.3.2 烤房环境温湿度变化测定与记录。烘烤技术参照中温中湿烘烤工艺，在烤房内离供热墙2 m处的挂烟梁上分别放置温湿度传感器，每隔4 h测定烤房内温湿度变化1次。對耗电量进行统计，根据当地农用电价格计算出平均每座烤房用电成本。
1.3.3 烤后烟叶外观质量统计。按照烟叶分级42级国标对烟叶的黄烟比例、烤青烟比例、杂色烟比例进行统计。
1.4 数据分析
试验数据利用Office软件作图以及对数据进行统计与分析。
2 结果与分析
2.1 烟叶烘烤过程中的温度变化
由图1可知，整个烘烤过程中，生物质烤房干球温度稳定，点火后升温迅速，没有突然升降温现象；无烟煤烤房中煤炭点火或加料后，燃烧相对滞后，相对温度较生物质燃料低2～4 ℃，加料及空气充足时，后期温度会迅速升高，造成烤房内温度忽高忽低地波动。烘烤用时上，变黄阶段2种燃料的烤房用时相差不大，在定色和干筋期生物质烤房较常规烤房稍长。总用时上，生物质能源烤房较煤炭密集烤房多12 h左右。出现烘烤时间延长的原因是进料处的燃料第一时间燃烧，另外一面要等到进料处燃料燃烧耗尽过后，鼓风机工作才燃烧。
2.2 鲜烟叶素质及装烟量比较
由表1可知，生物质烤房及常规（原煤）烤房烟叶采摘后素质相当，装烟量也基本同等。
2.3 烟叶烘烤能耗及成本
由表2可知，生物质能源烤房燃料成本较常规密集烤房增加了90元，用电成本增加76.94元，人工成本节约280元，总成本节约113.06元，平均可节约成本0.29元/kg干烟。
2.4 烟叶质量比较
由表 3可知，使用生物质烤房的烤后烟叶在外观质量上表现为烟叶结构疏松，成熟度好，在色度方面稍微优于常规密集烤房，且黄烟率比常规密集烤房高0.4个百分点；杂色比例降低了0.4个百分点。由此看出，生物质烤房能够提高黄烟比率。
2.5 经济效益比较
由表4可知，从交售情况上看，使用生物质烤房能够提高上等烟比例1.05个百分点、上中等烟比例0.93个百分点，均价提高 0.42元/kg，产值提高65.7元/hm2。由此看出，使用生物质燃料烘烤烟叶能够提高上等烟比例，降低下等烟比例，能够提高产值及均价。
3 结论与讨论
试验结果表明，生物质烤房在烘烤过程中具有升温速度均衡、稳温性能好的特点，一方面是燃料供给及时，但烘烤时间又较使用常规烤房的晚12 h左右。生物质燃料烤房与密集烤房烘烤工艺及烘烤设控温控湿性能好，便于烟农操作与控制烤房温湿度。2种烤房烤后烟叶外观质量相当，生物质烤房可以提高上等烟比例1.05个百分点、中等烟比例0.93个百分点，均价提高0.42元/kg，产值提高65.7元/hm2。
需要注意的是进料设备在小火期控制在110 r以内，大火期控制在225～230 r之间且进料均匀，若大于250 r容易堵料卡料，料斗会回燃起火。对新设备新能源的使用，新能源烤房对温度控制的偏差为2 ℃，避免大幅度降温，要达到这一前提，设备必须运行正常，若运行不正常则安全性、操作性都较普通大密集烤房难把控。
4 参考文献
[1] 宋朝鹏，李常军，杨超，等.生物质在烟叶烘烤中的应用前景[J].河北农业科学，2008（12）：58-60.
[2] 王丽，李雪铭，许妍.中国大陆秸秆露天焚烧的经济损失研究[J].干旱区资源与环境，2008，22（2）：170-175.
[3] 袁振宏，吴创之，马隆龙，等.生物质利用原理与技术[M].北京：化学工业出版社，2005：51-56.
[4] 王文杰，李峰，岳秀江，等.生物质压块及燃烧炉在烟叶烘烤中的应用效果研究[J].现代农业科技，2013（11）：11.
[5] 张百良，杨世关，杨群发，等.生物质气化烤烟系统技术研究[J].太阳能学报，2003（5）：683-687.