◎ 孫立奎

伴隨著我國(guó)相關(guān)煙草生產(chǎn)企業(yè)對(duì)煙葉產(chǎn)量種植區(qū)域日益聚集，烤煙房的搭建也逐漸密集化，因此所產(chǎn)生的自然環(huán)境污染狀況也愈發(fā)明顯，一般表現(xiàn)在作為燃料使用的焦炭燃燒所發(fā)出的海量顆粒及有毒有害氣體（特別是SO2），對(duì)烘烤房建筑群周圍農(nóng)牧生產(chǎn)和廣大人民群眾日常生活環(huán)境已經(jīng)產(chǎn)成了非常顯著的困擾。新能源技術(shù)很多，在火電鍋爐與工業(yè)鍋爐的應(yīng)用比較普遍，且在高溫的火電鍋爐與工業(yè)燃燒爐里使用的效果不錯(cuò)，但在煙葉中低溫烘烤領(lǐng)域中，新能源解決方案使用案例不多，因此，本文挑選了空氣能源熱能泵與生化質(zhì)兩種類能源解決方案作為考察對(duì)象，并上述兩種新能源技術(shù)在相關(guān)煙草生產(chǎn)企業(yè)中烘烤煙葉作業(yè)過程中的使用進(jìn)行了論證。

一、材質(zhì)和方案

1.實(shí)驗(yàn)周期與區(qū)域。

無負(fù)載實(shí)驗(yàn)、烘烤煙葉實(shí)驗(yàn)在2015年在某地鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙葉烘烤場(chǎng)地實(shí)行。

2.試驗(yàn)材質(zhì)。

（1）實(shí)驗(yàn)烤煙房。

三個(gè)金屬材質(zhì)集中烤煙房，烤煙房外形尺寸是裝煙房（2.7×8）m，裝添三層煙葉，當(dāng)中兩座烤煙房逐一被改建為空氣能源熱能泵烤煙房和生化質(zhì)微粒能源煙葉烘烤裝備烤煙房。

（2）實(shí)驗(yàn)用煙葉。

種類是云南煙葉66，取材為中部及偏上部煙葉。

3.實(shí)驗(yàn)規(guī)劃與方案。

（1）實(shí)驗(yàn)規(guī)劃。

無負(fù)載實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)兩個(gè)處理，是TA為生化質(zhì)微粒能源烘烤煙葉裝備烤煙房，Ck1為燃煤密集烤房。煙葉烘烤試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，即T1為生物質(zhì)顆粒燃料烘烤設(shè)備烤房，T2為空氣源熱泵烤房，Ck2為燃煤密集烤房。

（2）實(shí)驗(yàn)方案。

無負(fù)載實(shí)驗(yàn)方案：添裝煙葉工作室溫度（40～45）℃，鍋爐鏜內(nèi)火力平穩(wěn)時(shí)，實(shí)行鍋爐鏜內(nèi)各種方位（距離頂爐10cm、距離頂爐20cm、鍋爐鏜內(nèi)中間部位）的溫度監(jiān)測(cè)與煙道廢氣偵測(cè)。煙葉烘烤試驗(yàn)方法：記錄不同處理的耗煤量、耗電量及烤后煙葉外觀質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性狀、化學(xué)成分等內(nèi)容。通過對(duì)耗煤量、耗電量及煙葉烘烤效果等方面，用來對(duì)比新能源解決方案烤煙房的總體效果。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)論與總結(jié)

1.無負(fù)載實(shí)驗(yàn)。

（1）鍋爐鏜內(nèi)溫度波動(dòng)。

從相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論能夠得出如下總結(jié)，烤煙房在無負(fù)載的狀況下，添裝烤煙室的溫度維持在（40～45）℃，生化質(zhì)微粒能源烘TA的鍋爐鏜內(nèi)溫度比Ck1高，其中距爐頂10cm位置的平均溫度高34.7℃，距爐頂20cm位置的平均溫度高57.3℃，爐膛中部的平均溫度高69.0℃，說明采用生物質(zhì)顆粒燃料烘烤設(shè)備能滿足煙葉烘烤的熱量需求，而且能量轉(zhuǎn)化效率與熱能利用效率非常高，燃燒熱效應(yīng)顯著。

（2）煙道排放廢氣成分。

從相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論能夠得出如下總結(jié)，在烤煙房無負(fù)載的狀況下，添裝烤煙室溫度維持在（40～45）℃，TA的碳元素與氧元素化合物、氮元素化合物與硫元素化合物的釋放量比Ck1少，當(dāng)中SO2的釋放量大約下降1777.66mg/m3，下降了96%，由此可以證明生化質(zhì)微粒能源烘烤裝備烤煙房生化質(zhì)燃料可以約等于有毒有害氣體零排放；CO的排放量平均降低63.67mg/m3，降低了 63%，CO2的排放量平均升高了37.67mg/m3，升高了5.32%，說明生物質(zhì)燃料中含有的氧化物能促使燃燒充分；主體參數(shù)證明生化質(zhì)微粒燃料相較于焦炭能源利用率明顯提升。

2.烘烤煙葉實(shí)驗(yàn)。

（1）烘烤煙葉進(jìn)程中干球溫度情況

從相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論能夠得出如下總結(jié)，T1（生化質(zhì)微粒能源烘烤裝備烤煙房）和T2（空氣能源熱能泵）在煙葉烘烤進(jìn)程中，火力比較容易控制，整個(gè)烘烤過程中，升溫穩(wěn)溫操作較易實(shí)現(xiàn)，Ck2（燃煤烤房）有不同程度的降溫現(xiàn)象?？赡芘c設(shè)備供熱方式、控制精度算法，能源燃燒配比非常相關(guān)。

（2）烘烤以后煙葉外形品質(zhì)。

從相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論能夠得出如下總結(jié)，各種解決方案各不同部分烘烤以后煙葉的成熟程度、水分和色彩飽和度等外形品質(zhì)參數(shù)評(píng)級(jí)相同，采用新能源進(jìn)行烘烤的烤后煙葉組織結(jié)構(gòu)更趨疏松，彈性較好，顏色更趨橘黃和飽和。

（3）烘烤以后煙葉的組成。

從相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論能夠得出如下總結(jié)，各種處置烘烤后中間與頂端煙葉的初始糖、煙堿、總氮、鉀、氯等一般組成部分沒有明顯分別。

三、結(jié)果和未來趨勢(shì)

1.結(jié)果。

（1）使用新能源解決方案實(shí)行烘烤煙葉有益于減少有毒有害氣體釋放，達(dá)到烘烤煙葉綠色低碳。空氣能熱泵烤房實(shí)現(xiàn)了零排放；生物質(zhì)燃料烘烤設(shè)備較燃煤烤房在氮化物、硫化物等的排放量平均降低96%。

（2）使用新能源解決方案實(shí)行烘烤煙葉有利于烘烤過程中的干球溫度控制，穩(wěn)溫性能與升溫性能顯著。

2.未來趨勢(shì)。

（1）空氣能源熱能泵是一種相對(duì)穩(wěn)定的解決方案，并且使用于煙葉行業(yè)已經(jīng)很多年，工藝水平日趨完善。達(dá)到了廢氣零釋放，干球溫度操控相對(duì)精確，有益于煙葉烘烤方案的切實(shí)采用，相關(guān)作業(yè)人員占燃煤烤煙房的25%。

（2）生化質(zhì)微粒能源烘烤裝備使用生化質(zhì)微粒為燃料，工藝水平相對(duì)穩(wěn)定。此類裝備自動(dòng)化水平佳、可靠性高、穩(wěn)溫持續(xù)，有利于烘烤工藝的落實(shí)到位，有利于煙葉烤香；排放量較小，排放物主要為二氧化碳，有利于環(huán)保；操作簡(jiǎn)單，易于掌握。