楊杰,張家桐,楊麗平,張平,王朝軍,劉洪華
(云南省煙草公司保山市公司施甸分公司,云南施甸678200)
摘要:本文對生物質燃料烘烤和燃煤烘烤的烤后煙葉經濟性狀、外觀質量、爐中烘烤用工數量及燃料消耗進行比較分析,旨在為生物質烘烤示范推廣提供參考依據。結果表明,與常規燃料烘烤相比,生物質顆粒燃料烘烤后煙葉經濟性狀表現較好,上等煙比例、均價較高,外觀質量整體較好。同時,生物質顆粒燃料烘烤用工、燃料消耗都比燃煤烘烤低。
煙葉生產中的烘烤環節是一個大量耗能的過程[1],目前燃煤烘烤是主流,不僅消耗大量的能源,同時也會釋放大量粉塵、硫化物和碳氧化合物等污染空氣[2-4]。隨著社會的進步、科技以及烤煙產業的發展,人們對生活品質的要求越來越高,環保問題也越來越受到關注。因此,采用清潔能源烘烤,大力實施節能減排、減工降本、體質增效是煙草行業迫切需要解決的問題。生物質能是世界第四大能源,也是清潔的可再生資源[5-6]。生物質成型燃料,又稱生物質顆粒燃料,是將農林廢棄物作為原材料,經過粉碎、混合、擠壓等工藝,制成各種形狀的、可直接燃燒的一種新型清潔燃料[7],生物質顆粒燃料的原料包括煙桿、麥稈、玉米秸稈、大豆秸稈、木屑、鋸末等[8]。近年來,對生物質顆粒燃料烘烤應用研究也較多。宋春宇等[9]研究發現,秸稈壓塊烘烤煙葉可降低烘烤用工成本,且外觀質量、常規化學成分與煤炭烘烤的煙葉無明顯區別。林偉等[10]研究表明,生物質燃料烘烤耗電比燃煤節省16.06元/烤,人工成本節省216元/爐,均價提高1.54元/kg,上中等煙比例提高3.01%。韋忠等[11]研究表明,生物質燃料烘烤人工成本可節省177.50~180.00元/爐,同時可提高烤后煙葉的均價、上等煙比例、中上等煙比例等指標,其煙葉化學成分含量適宜、比例協調,烤后煙葉的感官評吸質量相對較優。因此,生物質顆粒燃料烘烤可實現減工降本、提質增效。為探索施甸縣生物質燃料烘烤之路,筆者開展了生物質烘烤與常規燃煤烘烤比較試驗,旨在為生物質烘烤大面積推廣提供參考依據。
1材料與方法
1.1試驗概況
2017年7要10月,在施甸縣姚關鎮進行了代能源密集烘烤示范推廣試驗,在生物質烘烤示范區(生物質烘烤,富陽村大石橋烤房群,15座土建)和非示范區(常規烘烤,富陽村高頭園烤房群,5座土建)內分別選取了3戶煙農。
供試烤房為氣流下降式密集烤房;供試烤煙品種為云煙105,烤煙打頂后,選取植株長勢均勻一致的煙田,待煙葉正常成熟落黃后采收鮮煙葉進行烘烤;生物質顆粒燃料為本地生產的生物質顆粒燃料,配方主要是煙桿、菌苞,長30~40mm、直徑8mm,圓柱體,熱值14644kJ。
1.2試驗設計
試驗設常規燃煤烘烤(T0)和生物質顆粒燃料烘烤(T1)2個處理。T0選取1座標準氣流下降式密集烤房(裝煙室內長×寬×高為8000mm×2700mm×3500mm,可裝鮮煙4500kg以上);T1選取3座與T0參數相同的烤房,使用生物質顆粒燃料進行烘烤,烘烤的煙葉部位、爐數與T0相同。各處理的煙葉采收時間和鮮煙葉素質盡量保持一致,烘烤工藝統一按“走六步闖三關”色形同步低濕烘烤三段式烘烤工藝執行,根據云煙105特性,靈活調控各關鍵溫度點的穩溫時間。
1.3測定項目與方法
1.3.1烤后煙葉經濟性狀。各處理烤后煙葉分別堆放保管,并根據烤煙42級國標(GB2635-1992)對烤后煙葉進行分級,依據烤煙收購價格確定煙葉均價、上等煙比例及中上等煙比例。
1.3.2外觀質量。取各處理下部X2F(3~5葉位)、中部C3F(8~12葉位)和上部B2F(14~17葉位)等級煙樣各1.0kg,評定外觀質量。
1.3.3烘烤用工。對各處理的爐中烘烤用工進行統計分析。
1.4統計分析
試驗數據采用Excel2010進行整理及統計分析。
2結果與分析
2.1不同能源烤房烤后煙葉經濟性狀比較
對處理T1和T0涉及的烤后全部煙葉按國標42級進行了分級,統計分析結果見表1。可以得出,處理T1的上等煙比例、均價均比處理T0高,分別高出2.85個百分點、0.49元/kg,且處理T1的下低等煙比例與處理T0基本持平。由此可以得出,生物質顆粒燃料烘烤的烤后煙葉經濟性狀表現較好,上等煙比例、均價均較高。

2.2不同能源烤房烤后煙葉外觀質量比較
對處理T1、T0烤后煙葉的X2F、C3F、B2F的外觀質量進行了比較分析,從表2可以看出,處理T1、T0烤后煙葉在成熟度、身份、油分、色度上基本一致,而在X2F的顏色、C3F的結構存在差異。從整體來說,處理T1的烤后煙葉外觀質量要優于處理T0,尤其是X2F、C3F。

2.3不同能源烤房烤后煙葉評吸質量比較
對整個烘烤季節2群烤房的烘烤爐數、爐中烘烤用工、燃料消耗量進行了統計分析,結果見表3。可以看出,處理T1的爐內烘烤用工總數量125個,比處理T0多13個,但處理T1的每爐用工比較少,為1.6個左右,比處理T0(3.9個)減少2.3個,且平均燃料消耗量1209.8kg/爐,遠遠低于處理T0(1755.1kg/爐)。由此可見,處理T1(生物質燃料烘烤)不僅有效節約了用工數量,降低了勞動強度,而且能源平均消耗量較低。

3結論與討論
該試驗結果顯示,與常規燃料烘烤相比,生物質顆粒燃料烘烤的烤后煙葉經濟性狀表現較好,上等煙比例、均價較高,外觀質量整體較好,這可能是因為生物質烘烤的升溫、穩溫性能比較好,執行工藝比較精確到位。同時,生物質顆粒燃料每爐爐內烘烤用工、燃料消耗都比常規燃煤烘烤低,這可能是因為燃煤烘烤需要烘烤人員時常填煤加火,且所用的煤都是當地盛產的柴煤,發熱值較低,導致燃煤消耗量較高。
參考文獻
[1]曾憲立,王樸風,樊軍輝,等.聯合干燥模式在煙葉烘烤中的應用探討[J].河北農業科學,2010,14(12):78-81.
[2]田海宏.燃煤污染及控制措施分析[J].應用能源技術,2004(2):35-36.
[3]李曉東,傅鋼,尤孝方,等.不同煤種燃燒生成多環芳烴的研究熱能動力工程[J].熱能動力工程,2003,18(3):125-129.
[4]張家征,徐天養,向成高,等.烤煙太陽能烤房與普通密集烤房的烘烤對比試驗[J].湖南農業科學,2011(18):33-34.
[5]閻季惠.新的可再生能源未來發展指南[M].北京院海洋出版社,1998.
[6],振宏,吳創之,馬隆龍,等.生物質能利用原理與技術[M].北京院化學工業出版社,2005:51-56.
[7]宋朝鵬,李常軍,楊超,等.生物質能在煙葉烘烤中的應用前景[J].河南農業科學,2008,12(12):58-60.
[8]楊時濤,徐冰,丁燦.生物質能源烘烤與煤炭烘烤對比試驗[J].現代農業科技,2017(3):239-242.
[9]宋春宇,張體高,朱晉熙,等.煙稈秸稈壓塊在煙葉烘烤中的應用研究初報[J].湖南農業科學,2016(3):82-84.
[10]林偉,王鵬,陳賢龍,等.智能生物顆粒燃料燃燒機在煙葉烘烤中的應用效果研究[J].中國農學通報,2016,32(25):170-174.
[11]韋忠,高華軍,范東升,等.生物質顆粒燃料烘烤煙葉的效果分析[J].南方農業學報,2017,48(12):2228-2233. |