生物质颗粒燃烧炉在密集烤房上的应用

　　摘要：为探索生物质燃料在烟叶烘烤中的利用，实现烟叶烘烤节能环保和降本增效，以‘湘烟5号’的下、中部叶为试验材料，采用生物质颗粒燃烧炉配置相应换热器、直接对接金属加热设备和直接对接非金属加热设备3种应用方式，与一次性加煤非金属供热设备对比的方法，对生物质颗粒燃烧炉的应用进行了研究。结果表明：利用生物质颗粒燃烧炉供热进行烟叶烘烤，有利于烘烤过程中干球温度的控制，干球温度控制精度在士0.5℃以内，能确保烘烤工艺的到位，提高烟叶烘烤质量；烘烤能耗成本低于燃煤烘烤，且烘烤操作如添料、点火、控火及出渣等难度和用工量远低于传统燃煤方式，烟农易掌握，有利于烟叶烘烤减工降本；生物质颗粒燃烧炉在原有密集烤房配置相应换热器的方式应用效果较好，其次是直接对接金属加热设备，直接对接非金属加热设备的应用效果相对较差。
　　关键词：燃烧炉；生物质颗粒；密集烤房；烟叶烘烤
　　中图分类号：S375 文献标志码：A 论文编号：cjas17020009
　　0引言
　　随着现代烟草农业的发展，烟叶烘烤逐步实现专业化，更加重视烘烤过程中的用工、耗能和烤后烟叶质量等问题。烟叶烘烤是一个大量耗热的过程，每1kg干烟叶的耗煤量一般为1.5～2.0 kg，热能利用率较低，每年烤烟消耗煤炭350～450万t，燃煤排放CO₂约为838万t、SO₂约为2.56万t、NO_x约为2.37万t。另外，烘烤季节煤炭燃烧释放的粉尘、炭黑和飞灰等给周围环境带来较大污染，烘烤已经成为烟草生产主要的污染来源之一。为探索烟叶烘烤清洁能源利用、节能环保和提质增效，在清洁能源及相关设备等方面开展了较多相关研究，并取得了一定的效果。王建安等㈣开展了生物质燃烧锅炉热水集中供热烤烟设备的研制及效果分析，认为生物质燃烧锅炉热水集中供热有利于烤房内的温度处在理想的烘烤工艺状态，提高上中等烟比例，降低烘烤环节的劳动强度。为适应现有密集烤房设备的更换和升级，笔者对生物质颗粒燃烧炉在现有密集烤房上的应用进行试验，以期达到烟叶烘烤设施高效、管理高效、烘烤高效的目的。
　　1材料与方法
　　1.1试验时间、地点
　　试验于2016年在湖南省永州市东安县大源烟叶工场进行。
　　1.2试验材料
　　供试烟叶品种为‘湘烟5号’，部位为中下部叶；供试烤房为2.7 m×8.0 m的气流上升式密集烤房4座；供试设备为生物质颗粒燃烧炉3套。
　　1.3试验方法
　　1.3.1试验设计 设计4个处理：T₁，生物质颗粒燃烧炉直接对接原金属加热设备密集烤房，利用原有换热器；T₂，生物质颗粒燃烧炉配置相应的换热器；T₃，生物质颗粒燃烧炉直接对接原非金属加热设备密集烤房，利用原有换热器；T₄，对照（一次性加煤非金属供热设备）。以第二、四房烟叶进行烟叶烘烤试验。
　　1.3.2供试烟叶确定 供试烤房所烤烟叶的品种、营养条件、部位、成熟度要均衡一致。为了确保试验的准确性，试验前要将同样素质的烟株在田间作上标记，第4～6叶位和第9～11叶位分别代表下部、中部，作严格试验记录，烟叶成熟采收。
　　1.3.3编装烟方法 采用烟夹夹烟，下部叶4000 kg/房，每夹190～210片，重量11 kg左右，每房装烟330～350夹；中部叶4500 kg/房，每夹夹烟170～190片，重量12kg左右，每房装烟340～360夹。
　　1.3.4烘烤方法 试验各处理和对照均按当地常规烘烤工艺实施。
　　1.4测定项目及方法
　　1.4.1观察记载的内容 烘烤过程温湿度状况、烟叶变化状况、耗煤（生物质燃料）量、耗电量，烤后烟叶外观质量、经济性状、化学成分及烤房使用情况等内容。
　　1.4.2测定方法 还原糖、淀粉、总氮及氯含量采用连续流动法测定，钾含量采用火焰光度法测定。
　　2结果与分析
　　2.1各处理能耗情况
　　从表1可以看出，下部叶烘烤中，千克干烟耗电量以T₂最低，依次是T₁、T₃和CK；3个处理的千克干烟耗生物质颗粒燃料量以T₂最低，依次是T₁和T₃，CK的千克干烟耗煤量为2.20 kg；千克干烟能耗成本以T₂最低，依次是T₁、T₃和CK，T₁的千克干烟能耗成本较CK降低了0.15元，降低了7.61个百分点，T2的千克干烟能耗成本较CK降低了0.26元，降低了13.20个百分点，T₃的千克干烟能耗成本较CK降低了0.12元，降低了6.09个百分点。中部叶烘烤中，千克干烟耗电量以T₂最低，其次是T₁和T₃，CK最高；3个处理的千克干烟耗生物质颗粒燃料量以T₂最低，依次是T₁和T₃，CK的千克干烟耗煤量为1.81kg；千克干烟能耗成本以T₂最低，依次是T₁、T₃和CK，T₁的千克干煙能耗成本较CK降低了0.02元，降低了1.22个百分点，T₂的千克干烟能耗成本较CK降低了0.06元，降低了3.66个百分点，T3的千克干烟能耗成本较CK降低了0.01元，降低了0.61个百分点。说明采用生物质颗粒燃烧炉供热进行烟叶烘烤，燃烧效率和热量利用率较高，有利于降低能耗成本。

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