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?高福宏1，歐陽進1，王志江1，溫麗娜2，虎玉林1，徐云2
（1.云南省煙草公司昆明市公司，云南昆明650051；2.云南省農業科學院農業環境資源研究所，云南昆明650205）
摘要：為探討煙葉烘烤燃料的可替代性，進行了煙葉普通烤房生物質烘烤與煤炭烘烤的比較試驗。試驗結果表明：生物質烘烤出的煙葉上等煙比例提高1.52%，中等煙比例提高2.75%，煙葉均價提高1.95元/kg，干煙節約燃料成本0.23元/kg，平均每天需要添火的次數僅為煤炭烘烤的33.3%，烘烤成本大幅降低。因此，生物燃料烘烤可在普通烤房推廣使用。
煙葉烘烤是決定烤煙最終質量和可用性的一個重要環節，煙葉外觀質量高低直接影響煙農的經濟收入[1]。多年來，我國一直利用煤炭作為煙葉烘烤的主要燃料，但其為不可再生能源，過度開發將會導致煤炭資源日益緊缺，而且燃燒煤碳污染環境。隨著人們對環境污染的日益關注，煙葉烘烤燃料替代已經迫在眉睫[2]。生物質能源是繼煤炭、風能、太陽能之后的第4大能源，是唯一可運輸、可儲存的清潔可再生能源[3-4]。目前，在多數煙區進行的密集烤房生物質燃料烘烤試驗示范效果明顯。然而，在一些老煙區，利用煤炭作為燃料的普通烤房仍承擔著占植煙面積60%~70%的煙葉烘烤任務。為探索普通烤房生物質燃料烘烤的效果，筆者開展了煙葉普通烤房生物質烘烤與煤烘烤比較試驗研究，以期為推廣應用普通烤房生物質燃料烘烤煙葉提供科學依據。
1材料與方法
1.1材料
試驗選擇在昆明市五華區西翥街道廠口社區兩座烤房（15號、16號）內進行。烤房內空為2.67m×2.67m，裝煙模式為2倉5臺。15號普通烤房外置生物質燃燒機，增設0.8kW循環風機，設置二檔風速、熱循環回風道、自動排濕口、生物質燃燒機控制儀，拆除原有火管，改熱源內置為外置，使用生物質燃料烘烤，實現自動化控制；16號烤房使用煤炭（油煤）烘烤，烤前檢修內置火管和保溫頂。
供試烤煙品種為紅花大金元，供試煙葉為同一煙農種植，成熟度相同。
1.2方法
1.2.1烘烤工藝烘烤操作參照昆明市烤煙烘烤技術操作指導進行，具體操作見表1。
1.2.2試驗方法選擇田間長勢一致、相同品種、相同部位以及相同成熟度的煙葉，分別裝入兩座烤房進行烘烤比較。
1.2.3試驗記錄每爐烘烤前記錄鮮煙葉重，烘烤后記錄煙葉干重，燃煤烤房記錄烘烤消耗的燃煤重量，生物質烤房記錄烘烤消耗的生物質燃料重量；記錄兩座烤房所消耗的電量；對烤后煙葉進行分級稱重，記錄各煙葉等級重量，計算出兩座烤房烘烤出的煙葉的上等煙、中等煙、下等煙比例以及不列級煙葉數量；對比兩種燃料的烘烤成本及其烘烤出的煙葉的外觀質量。
2結果與分析
2.1普通烤房不同燃料類型烘烤能耗及成本比較
由表2可得到以下結果。
（1）普通烤房使用不同燃料烘烤紅花大金元，烤出1kg下部干煙需要生物質顆粒燃料為1.80kg，中部干煙需要1.70kg，上部干煙需要1.60kg，平均1.69kg；使用煤炭烘烤，烤出1kg下部干煙需要煤炭燃料為2.40kg，中部干煙需要2.30kg，上部干煙需要2.20kg，平均2.29kg，即使用生物質顆粒燃料烘烤1kg干煙所消耗燃料用量僅為煤炭烘烤的73.8%，比使用煤炭烘烤節省燃料0.6kg，節約燃料成本0.6元/kg。
因生物質燃料烤房增加燃燒機和熱風循環風機，烘烤每1kg干煙上、中、下部煙葉平均增加用電成本0.37元，即使用生物質顆粒燃料烘烤比使用煤炭烘烤干煙節約烘烤成本0.23元/kg。其原因主要是使用生物質顆粒燃料烘烤，燃燒機自動控制供料與溫度，提高了燃料的燃燒效率，從而減少了燃料用量。
（2）采用生物質烘烤，下部煙葉干鮮比為0.11，中部煙葉干鮮比為0.12，上部煙葉干鮮比為0.13，平均為0.12；采用煤炭烘烤，下部煙葉干鮮比為0.10，中部煙葉干鮮比為0.12，上部煙葉干鮮比為0.13，平均為0.11。由于采用生物質烘烤時的干鮮比增加，按干煙產量2250kg/hm2計算，用生物質烘烤比用煤炭烘烤增加干煙產量22.50kg/hm2。
另外，在煙葉烘烤過程中發現，使用煤炭烘烤，平均每天每爐添火6次,使用生物質烘烤，自動化程度增加，實現了自動供料、自動控溫，平均每天每爐添火2次，僅占煤炭烘烤的33.3%，烘烤人工成本大幅降低。
2.2普通烤房不同燃料烘烤出的煙葉外觀等級比較
由表3可知，普通烤房使用生物質烘烤相比使用煤炭烘烤，由于控溫穩定，升溫精準，使煙葉外觀質量提升，煙葉上中等煙比例都有不同程度的提高，其中上等煙比例提高1.50%，中等煙比例提高2.74%，且下等煙比例下降4.11%，級外煙比例減少0.13%。結果說明，生物質烘烤可有效提升煙葉的烘烤質量。
2.3普通烤房不同燃料烘烤出的煙葉均價比較
由表4可以看出，普通烤房通過改造后使用生物質烘烤，因增加了生物質燃燒機和自動化控制儀，能夠更好體現紅花大金元的烘烤工藝，煙葉烘烤質量得到明顯提升，烤出干煙的上等煙、中等煙比例提高，下等煙比例降低，煙葉均價比煤炭烘烤煙葉均價高出1.94元/kg，均價提高比例6.88%，增效明顯。
3討論與結論
普通烤房通過增設循環風機、回風管道，生物質燃燒機及自控儀，可實現熱風循環自動烘烤煙葉，燃料供給自動化，溫度控制更精準，能滿足煙葉烘烤需求。普通烤房生物質烘烤不僅可以節省人工成本，還可以減少人工添火不當造成的煙葉烘烤損失。同時，生物質原料來源廣泛，廢棄煙稈也是很好的原料，可實現燃料的可再生利用，生物質智能烤房完全可以替代傳統的燃煤烤房，隨著人們對生態環境保護的重視，生物質能源必將廣泛應用于各個行業。
烘烤對比試驗結果表明，將田間長勢一致、相同品種、相同部位以及相同成熟度的煙葉，分別裝入烤房使用生物質燃料、煤燃料烘烤，生物質燃料烘烤的燃料成本更節約；生物質燃料烤出的煙葉上中等煙比例提高，下等煙比例下降，生物質烘烤可有效提升煙葉的烘烤質量，煙葉的外觀質量、均價都有提高，可有效增加煙農經濟收益；同時，生物質能源烘烤實現煙葉烘烤的自動化，有效節約烘烤的人工成本和降低烘烤勞動強度，可在普通烤房推廣使用。
參考文獻：
[1]宮長榮.煙葉烘烤原理[M].北京：科學出版社，1994.
[2]蘭樹斌，馬瑩，陳維林，等.生物質智能烤房在煙葉烘烤中的應用研究[J].機電技術，2016，39（5）：115-117.
[3]世界能源理事會，閻季惠譯.新的可再生能源：未來發展指南[M].北京：海洋出版社，1998.
[4]簡相坤，劉石彩.生物質固體成型燃料研究現狀及發展前景[J].生物質化學工程，2013，47（2）：54-58. |
