烟叶密集烤房生物质改造设计研究

　　摘要：通过生物质代替燃煤为烟叶烤房提供热源，探讨烟叶密集烤房生物质技术改造方案。根据密集烤房的供热设备结构，主要分析了内置式和外置式两类改造方案。生物质改造密集烤房替代燃煤能达到节能减排和绿色烘烤的目的，具有可行性
　　关键词：烟叶;密集烤房;改造设计;生物质
　　中图分类号：S226.6         文献标识码：A
　　文章编号：0439-8114（2019）01-0107-04
　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.01.026           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Study on Biomass Reconstruction of Tobacco Bulk Curing Barn
　　FAN Yan-yan1，LI Jian-hua1，LIN Zhi-zong2，WANG Jing1
　　（1.Henan Province Tobacco Company Xuchang Branch，Xuchang 461000，Henan，China;
　　2.Xuchang Tongxing Modern Agricultural Technology Co.， Ltd.，Xuchang 461000，Henan，China）
　　Abstract： By replacing the coal with biomass， it provides a heat source for the tobacco barn， and explores the technical transformation plan for the bulk curing barn of the tobacco. According to the structure of the heating equipment in the tobacco bulk curing barn， the built-in and external type， two types of transformation schemes are mainly analyzed. Biomass replaces coal combustion， which is feasible and can achieve the purpose of energy-saving and emission-reduction and green curing.
　　Key words： tobacco; curing barn; reconstruction biomass
　　烟叶烘烤非常重要，其结果好坏直接决定着烟农的经济收入[1]。密集烤房是目前技术比较成熟的烟叶烘烤烤房之一，可靠性高，使用成本相对较低，在中国的应用范围比较广[2]。然而随着国家将生态环境的重要性提升到政策高度后，节能减排和绿色环保的执行力度越来越大[3]。密集烤房作为低技术含量的基础设施，能源来源非常单一，严重依赖于传统燃煤。国内尝试将天然气、电能等清洁能源利用到烟叶烘烤中，但由于天然气需要铺设专用管道和严格储存条件，成本太高[4]，另一方面利用电能的热泵密集烤房，需要重新设计烤房的供热和结构，而且后期使用成本较高。生物质燃料作为新型能源近几年得益于政策的影响，发展速度比较快，生物质致密成型技术也慢慢成熟[5]。生物質燃料主要是利用农作物废弃物，如作物秸秆、木屑残枝、果实外壳等加工制作而成[6-8]，燃料来源比较便捷。生物质燃料燃烧后排放物对环境污染较小。使用生物质颗粒燃料替代燃煤值得研究。
　　1  密集烤房的主要结构
　　密集烤房是烘烤加工烟叶的专用设备，是主要的烘烤设施[9，10]，其主要结构由装烟室和加热室组成，内部主要设备包括供热设备、通风排湿设备、温湿度控制设备等[11]，结构见图1。密集烤房的主要优势是装烟密度超过普通烤房的2倍以上，并带有强制通风，热风循环，温湿度自动控制。装烟室主要作用是挂放烟叶，其内部空间设有装烟架等装置，在隔热墙上部和下部开设通风口与加热室连通。加热室主要作用是安装供热设备、产生热空气，内部安装有循环风机[12，13]。循环风机运行时，通过装烟室隔热墙上开设的通风口，向装烟室输送热空气[14]。
　　2  密集烤房的生物质改造设计
　　根据密集烤房的供热结构，要利用生物质替代燃煤，需要生物质燃料专用燃烧机或生物质燃烧炉。现在密集烤房常用两种燃煤炉，小型圆柱形煤炉和国标煤炉，这两种煤炉和换热器的结构比较独立，方便维护，也比较容易实现小成本改造。考虑到烘烤工厂的实际需求，可以按照两种思路进行改造。一是保留所有密集烤房的供热设备不动，在燃煤炉上安装生物质燃烧机对烤房进行供热，这种方式称为外置式;二是将密集烤房的燃煤炉从烤房内拆卸下来，重新设计一种生物质燃烧炉安装到燃煤炉的安装位置，生物质燃烧炉直接对烤房进行供热，这种方式称为内置式。
　　2.1  外置式生物质改造设计
　　外置式生物质改造方案，就是直接将生物质燃烧机的喷火口与密集烤房的燃煤炉进料口安装在一起，利用生物质燃烧机直接向燃煤炉炉膛内供热，热能再通过换热器对烤房内部进行合理供热。图2中左侧为生物质燃烧机，右侧为密集烤房国标煤炉。生物质燃烧机的喷火口与燃煤炉的进料口安装在一起。图3左侧为密集烤房小型煤炉以及换热器，右侧为生物质燃烧机，其安装连接方式与图2中的安装方式一致。
　　生物质燃烧机的主要工作原理：将生物质颗粒燃料加入燃烧机上部的料斗中，生物质颗粒燃料通过料斗底部的螺旋绞龙进入燃烧器中，燃烧器中装有电动推杆，生物质颗粒料落在由电动推杆带动的推料板顶部，电动推杆带动推料板向后运动，生物质颗粒料落在推料板前方，电动推杆向前运动，将生物质颗粒料推入炉胆中燃烧。其主要技术参数见表1。

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