密集烤房使用不同類型燃煤烘烤效果研究

張聰輝,趙 宇，蘇家恩，王德勛，徐成龍

(1.大理州煙草公司祥云縣分公司，云南祥云 672100；2.云南農業(yè)大學，云南昆明 650201;3.云南省煙草公司大理州公司，云南大理 671000)

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密集烤房使用不同類型燃煤烘烤效果研究

張聰輝1,趙 宇2，蘇家恩3*，王德勛3，徐成龍1

(1.大理州煙草公司祥云縣分公司，云南祥云 672100；2.云南農業(yè)大學，云南昆明 650201;3.云南省煙草公司大理州公司，云南大理 671000)

[目的] 結合大理州煙葉烘烤使用燃料的現狀，研究密集烤房使用不同類型燃煤的烘烤效果。[方法]以普通蜂窩煤為對照，自制蜂窩煤、生物質燃料、褐煤、貧煤、無煙煤5種在用燃料為處理，試驗重復5次，研究標準密集烤房烘烤過程中各種燃煤的烘烤效果。[結果]試驗表明，高發(fā)熱值無煙塊煤烘烤效果最好，相比對照1 kg干煙降低烘烤成本0.26元，提高均價1.62元，減少硫排放52%；褐煤雖然烘烤成本最低，但均價也最低，比對照少2.81元/kg，溫濕度控制也最不準確，是所有參試燃料中最差的一種；除生物質燃料外，烘烤過程中隨著燃料燃燒值的提高，烘烤燃料成本逐步降低，溫濕度控制準確性逐步提高。[結論] 研究可為大理州地區(qū)烘烤燃料科學使用提供借鑒依據。

密集烤房；燃煤; 烘烤效果

自2003年以來，密集烤房的研究與應用進入快速發(fā)展階段，逐步實現規(guī)范化、科學化和現代化，密集烤房以其裝煙密度大、自動化程度高、操作簡單、省工省時、產質量高等優(yōu)點，受到廣大煙區(qū)干部群眾的歡迎。密集烤房在煙葉烘烤過程中主要使用燃煤作為燃料，若按每烤1 kg干煙葉平均消耗標準煤1.2 kg估算[1]，云南每年烤煙耗標煤量可達90萬t以上。燃煤按其形成時間的長短、煤化程度的高低可分為褐煤、煙煤、貧煤和無煙煤，每種煤炭由于發(fā)熱量、組分特性等不同，價格和煙氣排放物也有很大差別。電力系統已對不同類型的燃煤使用效果開展了相關研究[2-3]，但燃料使用效果差異性受地域和設備條件影響，針對密集烤房不同類型燃料烘烤效果有待深入研究，為此筆者特結合大理州煙葉烘烤使用燃料的現狀，開展此次不同類型燃煤的烘烤效果試驗研究，以期為大理州地區(qū)烘烤燃料科學使用提供借鑒依據。

1 材料與方法

1.1 材料試驗于2013年7～9月在云南省大理州紅花大金元科研研發(fā)基地烘烤工場進行，選取6座氣流下降式烤房(2010年按418號文標準建設，控制儀為遼寧海帝升公司2013年新生產)進行試驗。供試煙葉為當地133.33 hm2核心示范區(qū)內同一部位、同一時間采收且外觀質量相同或相近的煙葉，供試品種為紅花大金元，裝煙量450竿/房，每臺150竿。

1.2 試驗設計試驗燃煤類型分為6個處理(表1)，5次重復，每個處理選取1座烤房試驗，3名燒火人員預先燒火一爐后正式開展試驗，燒火過程最大限度保持實測溫濕度與目標溫濕度差值≤2 ℃。

表1 各處理設定及詳細情況

注：燃值檢測單位大理州水泥廠。

1.3 測定項目與方法

1.3.1能耗測定方法。在每種燃料烤房前放置一個木柜，每天向木柜內添加燃料，每次加料都記重，累加計算單爐燃料消耗量；以烘烤前后電表讀數差值計算耗電量。

1.3.2烤后煙葉質量測定方法。烘烤煙葉根據國家技術監(jiān)督局《烤煙》GB2635-1992分級標準評定。

1.3.3硫排放量測定方法。根據通常情況下生物質燃料不含硫、褐煤為低硫含量煤，硫含量約為0.84%，貧煤與無煙煤為高硫含量煤，硫含量分別約為1.62%與1.87%[4-8]，根據這一理論基礎，對各個處理間煙氣排放物中硫排放量進行計算。

1.3.4溫度控制的準確性測定方法。從點火10 h后開始取第1個值，每2 h取值一次，至烘烤120 h結束，記錄目標和實際溫度，從而計算累計溫度偏差值分析溫濕度控制的準確性，根據累計溫度偏差值的絕對值加和計算累計溫度偏差值，溫度偏差值=目標溫濕度值-實測溫濕度值。

2 結果與分析

2.1 不同處理燃料使用量及燃料成本從表2可知，烘烤成本由低到高依次排列為T4

表2 不同處理燃料使用量統計

注：當地公共用電統一價格為0.42元/(kW·h)。

2.2 不同處理間燃料消耗統計分析從表3可知，除處理T1、T3之間在5%顯著水平和1%顯著水平上不存在顯著差異，其他各處理間燃料消耗量在5%顯著水平和1%顯著水平上均存在顯著差異。其中T6處理燃料消耗量最少為每爐623.14 kg，T4處理燃料消耗量最多為每爐3 289.76 kg，T4處理是T6處理的5.3倍。

表3 各處理間燃料消耗量SSR測試結果

2.3 各處理煙氣排放物中硫排放量統計分析從表4可知，各處理中僅硫含量一項而言，T3處理排放量基本為零，T6處理次之，對無煙煤和貧煤而言，硫排放量有隨著燃燒值升高而降低的趨勢。T6處理每爐硫排放量相比T1對照可以減少12.52 kg，減少量達52%。

表4 各處理硫排放量計算

2.4 各處理間溫濕度控制準確性統計分析從表5、表6可知，各處理間平均累計溫度偏差T3

表5 各處理間累計溫度偏差值

表6 各處理間溫度控制準確性SSR測試結果

2.5 各處理烤后煙葉經濟性狀分析表7可知，T6處理均價最高，為30.81元/kg，T4處理均價最低，為26.38元/kg，相比對照，T6處理提高均價1.62元/kg，T4處理降低均價2.81元，但通過方差分析，處理間差異不顯著?？鄢婵境杀静顑r外，T6處理可提高均價1.88元/kg，T4處理降低均價2.44元/kg。

表7 各處理間烤后煙葉經濟性狀統計

3 結論與討論

通過此次研究表明，使用高發(fā)熱值無煙塊煤烘烤效果最好，相比對照1 kg干煙可以降低烘烤成本0.26元，提高均價1.62元，減少硫排放52%。在使用燃煤作為燃料的烘烤過程中，隨著燃料燃燒值的提高，烘烤燃料成本逐步降低，溫濕度控制準確性逐步提高。生物質燃料與各種燃燒值的燃煤相比，烘烤效果不如高發(fā)熱值無煙塊煤和高發(fā)熱值無煙煤粉煤制作的蜂窩煤，但比褐煤、貧煤要好，與普通蜂窩煤基本相近。褐煤雖然烘烤成本最低，但均價也最低，比對照少2.81元/kg，溫濕度控制也最不準確，是所有燃料中最差的一種。

綜合各項指標看，大理州使用比較普遍的中等發(fā)熱值蜂窩煤沒有高發(fā)熱值塊煤的效果好，在有條件的地方，煙農可以更換使用高發(fā)熱值塊煤作為烘烤燃料。用無煙煤粉煤自制的蜂窩煤，無論從烘烤成本還是均價都比普通蜂窩煤要好，煙農無法購買到無煙塊煤的煙區(qū)，可以采購無煙粉煤自制蜂窩煤。從節(jié)能減排角度出發(fā)，煙葉烘烤上應該逐步淘汰貧煤、褐煤的使用。

[1] 張樹堂,楊雪彪,沈冬明.YN100電烤房的研制和試驗[J].煙草農業(yè)科學，2006，2(1)：104-108.

[2] 吳克河,姚佳慧.火電廠配煤優(yōu)化模型的研究與實現[J].電力信息化，2009, 7(4): 52-54.

[3] 林介團.電廠燃煤混配模型的建立及分析[J].廣東電力，2008，2(4):25-27.

[4] 毛健雄,毛健全,趙樹民.煤的清潔燃燒[M].北京:科學出版社，1998.

[5] 王永征.電力用煤燃燒污染物協同析出與排放特性研究[D].濟南:山東大學，2007.

[6] 胡軍,鄭保山,王明仕,等.中國煤中硫的分布特征及成因[J].煤炭轉化，2005, 28(4):1-6.

[7] 羅隕飛,李文華,姜英,等.中國煤中硫的分布特征研究[J].煤炭轉化，2005，28(3):14-18.

[8] 胡軍,王濱濱,鄭寶山,等.中國煤中有機硫的分布及其成因[J].煤田地質與勘探，2005，33(5)：12-15.

Intensive Curing Barn with Different Type Coal Baking Effect Research

ZHANG Cong-hui1, ZHAO Yu2, SU Jia-en2*et al

(1. Xiangyun Branch of Dali State Tobacco Company, Dali, Yunnan 672100; 2. Yunnan Agricultural University, Kunming, Yunnan 650201; 3.Dali Branch of Yunnan Provincial Tobacco Corporation, Dali, Yunnan 671000)

[Objective] Combined with fuel utilizing status in tobacco curing process in Dali State, the baking effect of various coals in intensive curing barn was studied. [Method] With ordinary honeycomb briquette as control, homemade honeycomb briquette, biomass fuel, lignite, lean coal, anthracite as treatment, repeating 5 times, the baking effect of various coals in standard intensive curing barn was studied. [Result] The test results showed that the higher calorific smoke-free lump coal has the best baking effect, compared with controls reduce the baking cost 0.26 yuan per kilogram of dry smoke, improve the average price of 1.62 yuan, reduce sulfur emissions by 52%; Lignite, while the lowest cost of baking, average price is the lowest, less than 2.81 yuan per kilogram, control temperature and humidity control is also the least accurate, is one of the worst of all the volunteers' fuel; In addition to the biomass fuel, with the improvement of fuel combustion value during the process of baking, baking gradually reduce fuel costs, temperature and humidity control accuracy improved. [Conclusion] The study can provide reference basis for scientific use of baking fuel in Dali State area.

Intensive curing barn; Coal; Bake effect

云南省煙草公司科技計劃項目(2012YN53)。

張聰輝(1970-)，男，云南大理人，助理農藝師，從事煙葉生產技術指導工作。*通訊作者，農藝師，碩士，從事烘烤技術研究及推廣工作。

2014-11-10

S 572

A

0517-6611(2015)01-246-02