生物質(zhì)燃料在煙葉烘烤上的應(yīng)用研究.pdf

1、本試驗于2014至2015年在廣東省始興縣和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)進行，以木屑、煙稈和煙梗等生物質(zhì)材料為原料，采用HCK045A型高效生物質(zhì)顆粒機壓制9種不同配方的顆粒燃料，以100％煤粉為對照（CK），對不同配方生物質(zhì)燃料的結(jié)構(gòu)組成、工業(yè)分析、發(fā)熱量、灰分元素、結(jié)渣率、灰熔點、物理性狀等燃燒特性相關(guān)指標進行了比較研究，篩選出符合煙葉烘烤工藝的最佳生物質(zhì)燃料配方。然后以篩選出的最佳配方生物質(zhì)燃料作為替代燃料，以100%煤炭為對照（T0），設(shè)置了3

2、0%替代（T1）、50%替代（T2）、70%替代（T3）、100%（T4）替代共5個處理用于煙葉烘烤，比較研究了不同燃料烘烤下的烤房環(huán)境、燃料消耗及熱效率、煙葉烘烤過程中的物理和化學(xué)變化、烤后煙葉化學(xué)成分、以及烘烤過程中廢氣排放等相關(guān)指標，以期為生物質(zhì)燃料應(yīng)用于煙葉烘烤提供理論參考和技術(shù)依據(jù)。試驗結(jié)果表明：
　?。?）50%木屑+50%煙稈配方的生物質(zhì)顆粒燃料中纖維素、木質(zhì)素等生物組分含量較高，揮發(fā)分和固定碳含量較高，灰分和含水量

3、較低；灰熔點溫度較高，點火時間短，燃燒持續(xù)時間長，底灰結(jié)渣率低；抗碎強度與抗?jié)B水性等物理性狀良好。與CK相比，雖然發(fā)熱量略低，但其他燃燒性能指標均達到煙葉烘烤的工藝要求，可以作為煙葉烘烤的替代能源。
　?。?）生物質(zhì)燃料替代煤炭烘烤煙葉過程中的烤房環(huán)境在各處理間表現(xiàn)出一定的差異。整體而言，使用生物質(zhì)燃料加熱的烤房干濕球溫度與T0相比略高，從不同生物質(zhì)燃料替代程度來看，T1和T0的烤房干濕球溫度變化更接近。在變黃期T1加熱的烤房平均

4、溫差比T0高0.13℃，定色期和干筋期T1加熱的烤房平均溫差比T0分別高0.05℃和0.23℃。
　?。?）烘烤過程中，生物質(zhì)燃料替代煤炭的燃料消耗量、燃料添加次數(shù)差異較大。T0的燃料消耗量為1155.00 Kg，燃料添加次數(shù)為73次。各生物質(zhì)燃料烘烤處理中，T1的燃料消耗量最少、為1334.92 Kg，但與T0相比仍然有所增加，燃料添加次數(shù)145次、與T0相比明顯增多；燃料消耗量最大的處理為T4（1754.73 Kg），添加次數(shù)

5、最多、達332次。
　　（4）從煙葉形態(tài)指標的變化來看，生物質(zhì)燃料烘烤的煙葉在葉片縱橫向收縮率、卷曲率以及厚度和面積收縮率等形態(tài)方面的變化程度整體要比T0烘烤的煙葉小，而不同替代程度的處理間則以T4烘烤的煙葉物理形態(tài)變化相對平穩(wěn)。同時，生物質(zhì)燃料烘烤后的煙葉在單葉質(zhì)量、葉片厚度和葉質(zhì)重上都要大于T0，其中T1尤為明顯，其值分別為14.34 g、0.22 mm、4.34 mg·cm-3，比T0高出6.78%、22.22%和26.90

6、%。
　?。?）不同替代程度的生物質(zhì)燃料烘烤煙葉的過程中，其失水量和失水率均大于煤炭烘烤，干物質(zhì)的積累也較快。與T0相比，變黃期T1（30%替代）烘烤的煙葉干物質(zhì)積累最快、含水量較低。烘烤結(jié)束時T0干物質(zhì)含量最高為98.98%，分別比T1、T2、T3、T4高出1.51%、6.98%、8.25%、1.36%。
　　（6）從色差來看，在變黃期和定色期，T1、T2、T3烘烤煙葉的顏色參數(shù)值大于煤炭，而T4烘烤煙葉的顏色參數(shù)值略小于

7、煤炭；比較烘烤過程中的色素降解，則在烘烤0 h～24 h時間段，T1、T2、T3所烘烤煙葉的色素降解最快，其次是T4（100%替代），T0（煤炭）的色素降解最慢。
　?。?）生物質(zhì)燃料替代煤炭烘烤的煙葉化學(xué)成分的諧調(diào)性有一定差異。與T0（煤炭）相比，T3的施木克值和兩糖差最小分別為2.46和4.11，T4的施木克值最大、為3.55，T0的兩糖差最大為7.66；T0的氮堿比和糖堿比最小分別為1.09和6.58，而T4的氮堿比最大，比

8、T0大0.12；T1的糖堿比最大，比T0大1.35。
　?。?）不同替代程度的生物質(zhì)燃料烘烤煙葉時，燃燒過程中排放煙氣的SO2含量分別為T1（210 mg·m-3）、T2（121 mg·m-3）、T3（105 mg·m-3）、T4（57 mg·m-3），與T0(1368 mg·m-3)的排放量相比大大降低、差異極顯著，但生物質(zhì)燃料烘烤處理排放煙氣中的NOx和CO排放量與T0相比偏高，尤其是T4，明顯高于T0。
　　（9）不同