第一代密集烤房生物质高效环保炉试验研究

摘要 目前国内密集烤房供热设备存在耗煤高、热能利用率低、污染重、烘烤成本高等问题。第一代密集烤房生物质高效环保炉属于一种气化炉，以煤炭、生物质等为燃料，重点解决生物质燃料产生焦油问题，具有节能、环保的特点，满足烘烤工艺要求。试验结果表明：第一代密集烤房生物质高效环保炉与隧道式加热设备相比较，烤后烟叶在烟叶烘烤外观质量、内在化学成分、经济效益无明显差异，中部烟叶烘烤成本节省0.83元/kg，降幅达40.9%。

关键词 密集烤房；生物质；气化炉

中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）04-0197-01

近年来，我国密集烤房发展较快，2004年全国有各类密集烤房逾1.3万座，2006年已达12.59万座。就目前全国的烤烟生产状况来看，烤房热效率依然很低，烤烟节能潜力接近10亿元/年，十分浪费。山东、贵州、云南等省积极研发生物质替代煤炭烘烤烟叶设备及技术，但在气化炉研发方面无法突破高焦油难题。2011―2012年，山东临沂烟草有限公司研发的第一、二、三代密集烤房生物质高效环保炉，应用于烟叶烘烤，以煤炭、生物质等为燃料，重点解决生物质燃料产生焦油问题，实现了节能、低排放、低污染、低消耗、降本增效、秸秆新型能源综合利用和提高烟叶烘烤质量等目标[1-3]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

第一代密集烤房生物质高效环保炉由山东临沂烟草有限公司组织设计，山东百特机械设备有限公司生产。炉体高度为1 400 mm，直径1 000 mm，容量为0.73 m3，重量1.2 t左右，炉膛燃烧室分为上、下2室，上室为二次燃烧室，下室为热分解室。二次燃烧室进风管为含镍耐高温不锈钢，在上、下室连接位置横穿炉体。

第一代密集烤房生物质高效环保炉工作原理：燃料在热解室内热解气化，热量和未燃尽烟气进入二次燃烧室，二次进风对二次燃烧室起助燃作用，提高二次燃烧室温度，未燃尽烟气和焦油在二次燃烧室高温下能够充分燃烧，达到节能、高效、低污染、低排放的目的[4-6]。

1.2 试验方法

2011年6月17日、8月10日在山东省蒙阴县联城镇塘子村分别进行了空炉燃烧试验和中部烟叶烘烤试验。

1.2.1 空炉燃烧试验。在密集烤房条件相同的前提下，隧道式加热设备以煤球为燃料，第一代密集烤房生物质高效环保炉以烟草秸秆为燃料进行空炉试验，烤房内起始温度是18 ℃，电机2.2 kW高速运转，风机5.88 kW，将密集烤房进风门和排湿窗全部关闭，仅保持内循环。

1.2.2 中部烟叶烘烤试验。在密集烤房相同条件下，分别使用第一代密集烤房生物质高效环保炉与隧道式加热设备2种烘烤设备，对鲜烟素质相同的NC89中部烟叶，在每竿绑烟量、装烟量相同的情况下，起始温、湿度相同，温、湿度变化同步进行，烘烤时间一致情况下，按照8点式烘烤工艺进行。烟叶外观质量和内在化学成分分析烟样采集选用烤后有代表性的烟叶[7]。

2 结果与分析

2.1 空炉燃烧试验

从表1可以看出，第一代密集烤房生物质高效环保炉炉膛最高温度比隧道式加热设备最高温度高出198 ℃（煤球热值为20.9 MJ/kg），空炉试验2种烘烤设备温度同步进行，燃烧到80 ℃，生物质高效环保炉燃料成本比隧道式加热设备成本节省207.66元，降低成本可达44.7%。

2.2 中部烟叶烘烤试验

2.2.1 烘烤烘烤成本分析。从表2可以看出，第一代密集烤房生物质高效环保炉烘烤成本比密集烤房隧道式加热设备节省0.83元/kg，降幅达40.9%。

2.2.2 外观质量分析。从表3可以看出，以烟草秸秆为燃料的第一代密集烤房生物质高效环保炉与以煤球为燃料的隧道式加热设备相比较，烤后烟叶外观质量无明显差异。

2.2.3 化学成分分析。从表4可以看出，2种烘烤设备烤后（下转第206页）

烟叶C3F烟叶化学成分无明显差异。

2.2.4 经济效益分析。从表5可以看出，第一代密集烤房生物质高效环保炉烤后烟叶在上等烟比例和均价方面略高于密集烤房隧道式加热设备。

3 结论

试验结果表明：第一代密集烤房生物质高效环保炉与隧道式加热设备相比较，烤后烟叶在烟叶烘烤外观质量、内在化学成分、经济效益无明显差异，中部烟叶烘烤成本节省0.83元/kg，降幅达40.9%。

4 参考文献

[1] 余金龙，肖冬芳，文新忠.气化炉在自控组合式密集烤房中的应用研究[J].现代农业科技，2011（20）：246-247，249.

[2] 宫长荣，潘建斌，宋朝鹏.我国烟叶烘烤设备的演变与研究进展[J].烟草科技，2005（11）：35-38.

[3] 崔志军，孟庆洪，刘敏，等.烟草秸梗气化替代煤炭烘烤烟叶研究初报[J].中国烟草科学，2010，31（3）：70-72，77.

[4] 李志民，罗会龙，钟浩，等.烟叶密集烤房供热设备分析比较及发展方向[J].煤气与热力，2011，31（7）：12-14.

[5] 徐秀红，孙福山，王永，等.我国密集烤房研究应用现状及发展方向探讨[J].中国烟草科学，2008（29）：54-56，61.

[6] 杨世关，张百良，杨群发，等.生物质气化烤烟系统设计及节能与品质改善效果分析[J].农业工程学报，2003，19（2）：207-209.

[7] 王卫峰，陈江华，宋朝鹏，等.密集烤房的研究进展[J].中国烟草科学，2005（3）：12-14.