生物质压块及燃烧炉在烟叶烘烤中的应用效果研究

HiramPriet

摘要 为有效解决烟叶烘烤对煤炭等化石燃料的消耗，推动生物质能源在烟叶烘烤中的应用，研发生物质压块燃烧炉，探索使用生物质压块替代煤炭进行烟叶烘烤。研究结果表明，生物质压块及燃烧炉不仅能够满足烟叶烘烤的供热需要，而且能显著降低烟叶烘烤成本，减轻环境污染。
关键词 生物质压块；燃烧炉；烟叶；烘烤；效果
中图分类号 S572；TS44 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）11-0011-01
烟叶烘烤是一个大量耗能的过程[1]。烟叶烘烤的热量来源主要以煤炭为主。随着能源的日趋紧张，寻找烟叶烘烤能源替代途径已成为当前烤烟生产中亟待解决的问题[2]。农作物秸秆是地球上最丰富的固体可再生资源之一，也是唯一可运输与储存的清洁可再生能源[3]。我国拥有居世界首位的生物质能源产量，年产农作物秸秆、谷壳等总量约14亿t，如开发用于燃烧，可折合7亿t标准煤。生物质压块是促进作物秸秆利用的有效途径，通过致密成型技术，将松散不易存放、运输，发热量低的农作物秸秆压缩成密度大、体积小、发热量高的生物质压块。为促进生物质能源在烟叶烘烤中的应用，研发配套了生物质压块燃烧炉，研究生物质能源在烟叶烘烤中的应用效果。
1 材料与方法
1.1 试验概况
2012年，试验在费县南张庄乡龙雨村密集烤房群进行。随机抽取1座密集烤房进行改装，加热设备使用生物质压块燃烧炉，以及1座邻近的密集烤房。以当地主栽烤烟种NC55为供试材料，选取大田管理规范、个体发育正常、群体生长整齐一致的下、中、上3个部位的烟叶进行烘烤试验。烘烤技术参照“三段式”烘烤工艺。供试燃料为以花生壳为原料加工的生物质压块和普通烟煤。
1.2 试验设计
试验设2个处理，分别为：以生物质压块为燃料的燃烧炉密集烤房（K1）；以煤炭为燃料的普通立式炉密集烤房（K2）。密集烤房为五连体构造，各烤房的建筑材料、建造参数等指标一致。烟叶采收时，技术员对植烟地块进行全面排查，根据试验要求和烟叶成熟度标准，向植烟户下达《准采证》，明确采收地块、品种和采收成熟度，确保烟叶素质均匀一致。烟叶烘烤结束，自然回潮后比较原烟外观质量。不同处理烘烤的烟叶单独扎把、单独存放、单独交售，检验烤后烟叶经济性状。
2 结果与分析
2.1 烤前鲜烟素质
2.2 烟叶烘烤成本
2.3 烤后原烟外观质量及经济性状
3 结论与讨论
试验结果表明，生物质压块及燃烧炉不仅能替代以煤炭为燃料的普通立式炉用于烟叶烘烤，而且能够显著降低烟叶烘烤成本，提高烟叶烘烤质量。分析原因可能在于，生物质压块使用时着火点低、燃烧迅速，加料后能够迅速燃烧供热，使加料前后烤房内的温湿度相对稳定；而煤炭加料后燃烧相对滞后，造成炉子短时供热量不足和烤房内温度下降，影响了烟叶烘烤质量。同时，由于生物质压块使用农作物秸秆加工而成，其含硫量低，与使用煤炭相比，实现了二氧化碳的零排放和微硫化物排放，对改善环境、降低温室效应都有极大的好处[4]，还体现了较好的经济、社会和生态效益[5-6]。
4 参考文献
[1] 曾宪立，王朴风，樊军辉，等.联合干燥模式在烟叶烘烤中的应用探讨[J].河北农业科学，2010，14（2）：78-81.
[2] 飞鸿，蔡正达，胡坚，等.利用生物质烘烤烟叶的研究[J].当代化工，2011（6）：565-566.
[3] 袁振宏，吴创之，马隆龙，等.生物质能利用原理与技术[M].北京：化学工业出版社，2005：51-56.
[4] 孙建锋，杨荣生，吴中华，等.生物质型煤及其在烟叶烘烤中的应用[J].中国烟草科学，2010，31（3）：63-66.
[5] 孙建锋，王梅，刘芳，等.应用配方均匀设计确定烟叶烘烤生物质型煤的最佳配方[J].浙江农业科学，2012（2）：202-205.
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