生物质颗粒燃料密集烤房节能减排效果研究

材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为烤烟品种K326中部烟叶；供试能源为生物质颗粒和煤/柴混合，对常规燃料密集烤房燃烧系统进行改造，并配备相应的燃烧机。2015年8—9月在腾冲西康河烘烤工场进行对比试验。

生物质燃烧机主要技术参数：供电电源及容量AC 220 V/10 A；额定满负荷耗料25 kg/h；燃烧温度800 ℃以上；使用燃料外径Φ8～12的生物质颗粒；平均功率0.09 kW；燃烧效率>90%；温度控制精度±0.5 ℃；烧嘴高度可调范围200 mm。

1.2 试验设计

处理1（CK）：常规燃烧系统，燃料为煤/柴混合（煤为保山地区褐煤，柴为松树干枝条）。处理2：生物质颗粒燃烧系统，燃料为生物质颗粒（80%烟杆与20%锯末通过冷压生产工艺制备）。

1.3 检测项目与方法

对不同燃料进行工业分析和全元素分析，对比其基础特性；对不同燃料烘烤能耗进行分析，对比其节能效果；对不同燃料烤房烟囱处烟气进行分析（主要污染物CO、SO2、NOX、H2S），对比其减排效果。污染物排放检测：委托云南省能源技术中心，依据《节能监测技术通则》（GB/T 15316—2009）、《评价企业合理用热技术通则》（GB/T 3486—1993）、《工业锅炉节能监测方法》（GB/T 15371—2009），分别对不同能源密集烤房整个烘烤过程的排放进行监测。

1.4 数据分析

采用Excel进行数据处理和分析，烟气排放量计算公式如下：

过量空气系数：apy（煤/柴混合）=

3 结论与讨论

3.1 生物质颗粒燃料密集烤房节能经济效益

生物质颗粒燃料密集烤采用自动化燃烧机，燃料燃烧充分，热能利用率可以达燃料低位发热量50%左右，而以燃煤为主密集烤房热能利用率仅仅为20%～35%[14-15]，生物质密集烤房热能利用率得到明显提高。同时，在整个烘烤工艺过程中自动添加料，大幅度降低烘烤管理人员的劳动强度和用工数量；生物质颗粒燃料市场单价较高（1 000元/t左右），但是通过初步统计发现，采用生物质颗粒燃料密集烤房烤后烟叶中上等烟比例、均价都有一定程度的提高，这些均与刘 芮等[11]的试验结果相符。采用生物质颗粒燃料密集烤房烘烤的综合成本略有升高，但是如果实现生物质颗粒燃料生产的本地化，将生物质颗粒燃料单价控制在800元/t以下，可以较好地实现烟叶烘烤减工降本、提质增效的目的。

3.2 生物质颗粒燃料密集烤房减排环境效益

生物质颗粒燃料密集烤房可实现燃料的精准控制，燃烧更加充分，一定程度上可减少烟气中不饱和化合物的排放，对减少CO的排放效果明显。同时，生物质颗粒燃料中S含量相对较低，可大幅减少SO2排放，降低酸雨形成的风险；生物质颗粒燃料燃烧利用率提高，烘烤单位干烟排放的CO2降低近60%，可有效降低温室气体的排放总量，由于生物质颗粒燃料中有机物含量相对化石燃料较高，因此NO排放量增加。烤烟作为保山重要产业，2016年全市种植烤烟3.012万hm2，收购6.075万t，按照主要污染物排放检测数据估算，采用生物质颗粒燃料密集烤房进行烟叶烘烤全年可减少CO2、CO、SO2排放量分别约为3 770、111、8 t，对维护当地大气环境平衡将发挥一定积极作用，环境效益明显。

此外，生物质资源储备较为丰富，以保山为例，全市除烤烟种植外，种植甘蔗约2.57万hm2，蚕桑约1.37万hm2，油菜约3.124万hm2，玉米约9.23万hm2，這些产业可作为生物（下转第187页）

（上接第179页）

质加工的重要来源，尤其是探索以烟杆为主生物质颗粒生产加工模式，可实现烟杆的循环利用，对植烟区污染和病虫害预防有一定的促进作用。

综合评价，采用生物质颗粒燃料密集烤房进行烟叶烘烤，对烤后烟叶提质增效、烘烤管理减工降本有一定的促进作用；节能减排效果明显，环境效益显著，在现代农业发展的大背景下，推广应用前景广阔。

4 参考文献

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