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唐徐紅1，張志高2，李紀(jì)寧1，張友武2，趙濤1
（1、撫州市煙草公司樂安分公司，江西撫州344300；2、撫州市煙草公司）
摘要：為解決燃煤烤房烘烤煙葉長(zhǎng)期以來存在的環(huán)境污染嚴(yán)重、勞動(dòng)用工量多、自動(dòng)化程度低、烘烤質(zhì)量不高等問題，本文應(yīng)用生物質(zhì)燃料智能烘烤系統(tǒng)烘烤煙葉，與常規(guī)燃煤烘烤煙葉進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，生物質(zhì)燃料智能烘烤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)上料供給、精準(zhǔn)控制溫度、自動(dòng)清理爐渣、煙塵排放達(dá)標(biāo)，大幅度降低了煙農(nóng)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了煙葉烘烤質(zhì)量。每烤次煙可節(jié)省用工1.5個(gè)，干球溫度控制在±0.2℃以內(nèi)，濕球溫度控制在±0.1℃以內(nèi)，準(zhǔn)確執(zhí)行了烘烤工藝，明顯提高了烘烤質(zhì)量，平均每炕煙烘烤成本可減少16.36元。
傳統(tǒng)煙葉烘烤使用的燃料以燃煤居多，中國(guó)每年生產(chǎn)煙葉200萬t，就需要原煤754萬t[1]。而燃煤燃燒不穩(wěn)定、升溫不均勻，不僅容易影響烤煙質(zhì)量，而且無效能耗過高，易導(dǎo)致燃料浪費(fèi)，排放大量的SO2、CO2、NOx和顆粒物等，常造成環(huán)境污染等多種問題[2]。生物質(zhì)燃料壓縮或擠壓成為容積密度較大、熱效率較高、便于運(yùn)輸和貯藏的固體成型燃料，其形狀和尺寸統(tǒng)一，使用方便，易于燃燒，是煤和薪柴優(yōu)秀的替代燃料[3]。生物質(zhì)顆粒燃料灰分含量<1.50%，硫含量和氯含量均<0.07%，氮含量<0.5%[4]。生物質(zhì)顆粒燃料熱穩(wěn)定性好、流動(dòng)性好，適合煙葉自動(dòng)化烘烤[5]。烤煙烘烤中應(yīng)用生物質(zhì)能源不僅有利于烤后煙葉品質(zhì)的提升，降低烘烤成本，也能減少烤煙生產(chǎn)的烘烤污染[6]。本文對(duì)生物質(zhì)燃料智能烘烤在煙葉烘烤中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，以期提高煙葉烘烤效率、降低用工量、提高煙農(nóng)收入，同時(shí)促進(jìn)煙葉烘烤綠色發(fā)展。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)概況
試驗(yàn)地點(diǎn)位于江西省撫州市樂安縣金農(nóng)煙葉種植合作社烘烤工廠內(nèi)。供試煙草品種為云煙。
1.2供試烤房和設(shè)備
供試烤房1座，為氣流下降式燃煤密集烤房。安裝外置式生物質(zhì)燃燒一體機(jī)，由許昌同興現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。供試烤房原有供熱系統(tǒng)（燃煤爐和換熱器）不變，與外置式生物質(zhì)燃燒一體機(jī)的加煤口簡(jiǎn)單對(duì)接即可，原燃煤爐轉(zhuǎn)變?yōu)槌两笛b置。外置式生物質(zhì)燃燒一體機(jī)包括燃料自動(dòng)上料裝置、自動(dòng)控制燃燒供熱裝置、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)除渣裝置、火爐灰塵收集裝置等。
1.3試驗(yàn)方法
在中上部煙葉成熟采烤期，共進(jìn)行3次烘烤試驗(yàn)。每一炕次對(duì)比試驗(yàn)，處理烤房（生物質(zhì)燃料智能烘烤系統(tǒng)烤房）與對(duì)照烤房（燃煤密集烤房）的煙葉部位、鮮煙裝煙量沒有顯著差異，確保試驗(yàn)結(jié)果具有可比性，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。
2結(jié)果與分析
2.1不同種類烤房烘烤成本比較
從表2可知，生物質(zhì)燃料烤房平均每炕煙能耗814.64元，與對(duì)照（燃煤密集烤房）相比，每炕煙能耗成本增加163.64元。生物質(zhì)燃料烤房平均每炕煙用工3.5個(gè)，與對(duì)照相比，每炕煙節(jié)省用工1.5個(gè)，每炕煙用工節(jié)省費(fèi)用180元。
以上合計(jì)，生物質(zhì)燃料烤房平均每炕煙烘烤費(fèi)用1234.64元，與對(duì)照相比，平均每炕煙烘烤費(fèi)用減少16.36元，減幅1.3%。
2.2不同種類烤房烘烤性能比較
從表3可以看出，生物質(zhì)燃料烤房溫濕度控制明顯優(yōu)于燃煤烤房。
2.3不同種類烤房烘烤質(zhì)量比較
由表4可知，與對(duì)照相比，生物質(zhì)燃料烤房平均每炕煙上等煙比例提高1個(gè)百分點(diǎn)，均價(jià)提高0.1元kg，煙葉烘烤質(zhì)量明顯提高。
3結(jié)論與討論
傳統(tǒng)的燃煤烤房，單次加煤量超過20kg，大量煤炭在爐膛內(nèi)陰燃，升溫滯后，需要穩(wěn)定溫度時(shí)容易沖高，干球溫度波動(dòng)一般在±2℃以上，濕球溫度波動(dòng)在±0.5℃以上。生物質(zhì)燃料烤房每次加料準(zhǔn)確，單次加料量最少約50g，燃燒迅速，無陰燃、爆燃，干球溫度控制在±0.2℃以內(nèi)，濕球溫度控制在±0.1℃以內(nèi)，準(zhǔn)確執(zhí)行了烘烤工藝。
生物質(zhì)燃料烤房采用自動(dòng)上料，可一次加料100kg，變黃期與干筋期加一次料可使用1d以上，定色期大火時(shí)加一次料可供應(yīng)12h以上；生物質(zhì)燃料灰分含量5%，一炕煙結(jié)渣、結(jié)灰50~60kg，清一次灰渣即可，同時(shí)爐膛結(jié)渣可自動(dòng)清除。因此，使用生物質(zhì)燃料烤房大大降低了烘烤的勞動(dòng)強(qiáng)度。
為便于推廣生物質(zhì)燃料烤房設(shè)備，應(yīng)在煙區(qū)以煙農(nóng)合作社、烘烤工場(chǎng)為單位，建立生物質(zhì)燃料加工廠，農(nóng)作物秸稈、煙桿、樹枝等農(nóng)業(yè)廢棄物，可就地加工成生物質(zhì)燃料。這樣可進(jìn)一步降低烘烤成本，同時(shí)為解決煙區(qū)環(huán)境污染、打造綠色煙草做出了貢獻(xiàn)。
本試驗(yàn)對(duì)現(xiàn)有燃煤密集烤房進(jìn)行改造，配備安裝外置式生物質(zhì)燃燒一體機(jī)，包括自動(dòng)上料裝置、精準(zhǔn)控溫控濕燃燒供熱裝置、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)式除渣裝置、火爐灰塵收集裝置等，通過自動(dòng)上料供給、精準(zhǔn)控制溫度、自動(dòng)清理爐渣，達(dá)到了烘烤全過程的智能化控制，大幅度降低了煙農(nóng)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了煙葉烘烤質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了無人值守、精準(zhǔn)烘烤、節(jié)能減排、減工降本。
參考文獻(xiàn)
[1]林偉，王鵬，陳賢龍，等.智能生物顆粒燃料燃燒機(jī)在煙葉烘烤中的應(yīng)用效果研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，32（25）：170.
[2]湯明.烤煙烘烤節(jié)能現(xiàn)狀與展望[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（15）：4549-4500.
[3]張霞，蔡宗壽，陳麗紅，等.生物質(zhì)成型燃料加工方法與設(shè)備研究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2014，11（1）：214.
[4]趙立欣，孟海波，姚宗路，等.中國(guó)生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)[J].中國(guó)工程科學(xué)，2011，13（2）：78.
[5]楊飛，張霞，劉茵，等.生物質(zhì)顆粒燃料燃燒機(jī)的煙草烘烤試驗(yàn)研究[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2017，32（5）：912-919.
[6]蘭樹斌，馬瑩，陳維林，等.生物質(zhì)源在烤煙烘烤中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（17）：153-155. |
