生物质颗粒燃料在烟叶烘烤中的应用

高福宏，陶 琼，温丽娜，欧阳进，郑凤萍，徐 云*

（1.云南省烟草公司昆明市公司，云南 昆明 650021；2.云南省农业科学院农业环境资源研究所，云南 昆明 650205；3.农业部云南烟草生物学与加工科学观测实验站，云南 昆明 650205）

中国在烟叶烘烤过程中，长期以来一直采用煤炭[1]，烤烟烘烤成本居高不下，生物质颗粒燃料作为烘烤替代能源近年来得到了广泛的推广应用[2]。生物质燃料具有热值高、灰分低、燃烧后不易结渣、易运输保存、可满足烟叶烘烤工艺要求等优点[3]，形成了应用于烟叶烘烤的一个发展方向[4]，笔者通过在昆明市禄劝县撒营盘镇开展的不同燃料（煤炭、木柴、生物质颗粒）、不同类型烤房（密集型烤房、农村土烤房）的烘烤对比试验，分析比较不同类型烤房及烘烤方法的优势与不足，为生物质颗粒燃料在烟叶烘烤中的应用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

生物质燃料由烟杆与木屑按7∶3混合后由当地烟草专业合作社加工制成直径为0.8～1.0 cm，长度为4～5 cm的实心圆柱形颗粒，煤炭和木柴均为当地烟农常用的煤炭和树木茎干木材。

供试的密集烤房位于禄劝县撒营盘乡的密集烤房群，烤房设施设备符合《密集烤房技术规范（试行）修订版》的要求，农村土烤房为农户自建，且多年来一直用于烟叶烘烤。

供试的新鲜烟叶品种为云烟87，鲜烟素质基本一致，同一田块，施肥水平一致，同一部位，成熟度基本一致，采用中部烟叶与上部烟叶进行烘烤对比。

烘烤设备为新型生物质燃烧机，由云南名泽农业机械有限公司提供。

1.2 试验设计与数据分析

试验设常规煤炭烘烤、农村常用木柴烘烤和生物质颗粒燃料烘烤3个处理，共使用密集型烤房6座，农村土烤房6座，每座烤房均按相同数量及成熟度的烟叶装烟进行对比烘烤，烘烤结束后，每房烟随机取20杆初烤烟叶由分级师参照GB2635-92《烤烟》[5]评定烤烟等级及称重，产值按照云南省烟叶各等级收购价格进行计算。

2 结果与分析

2.1 中部烟叶烘烤特性分析

2种类型烘烤方式对比烘烤中部烟叶结果如表1所示，使用密集型烤房，以木柴为燃料烘烤的上等烟比例为66.67%，烟叶均价为27.16元·kg-1，以生物质燃料烘烤的上等烟比例为81.54%，烟叶均价为29.51元·kg-1，生物质燃料烘烤的上等烟比例提高14.87个百分点，烟叶均价提高3.35元·kg-1。生物质颗粒燃料烘烤的C2F（中桔2）明显高于木柴烘烤。

使用农村土烤房，以木柴为燃料烘烤的上等烟比例为71.50%，烟叶均价为27.22元·kg-1，以生物质颗粒燃料烘烤的上等烟比例为84.34%，烟叶均价为31.86元·kg-1，生物质燃料烘烤的上等烟比例提高12.84个百分点，烟叶均价提高4.64元·kg-1。

从不同类型烤房来看，无论使用木柴还是生物质颗粒燃料，农村土烤房的上等烟比例略高，这可能是由于土烤房体积小，装烟量少，工艺温度控制更精准。

2.2 上部烟叶烘烤特性分析

与中部烟相同的考察方法，2种类型烤房烘烤方式对比烘烤上部烟叶结果如表2所示，使用密集型烤房，以煤炭为燃料烘烤的上等烟比例分别为58.78%和25.17%，平均为41.97%，烟叶均价分别为22.0元·kg-1和17.99元·kg-1，平均为18.99元·kg-1，以生物质燃料烘烤的上等烟比例分别为67.12%和39.04%，平均为53.08%，烟叶均价分别23.33元·kg-1和19.54元·kg-1，平均为21.43元·kg-1，生物质燃料烘烤的上等烟比例提高11.11个百分点，烟叶均价提高2.44元·kg-1。

表2 不同烘烤方式上部烟叶经济性状比较

使用农村土烤房，以煤炭为燃料烘烤的上等烟比例分别为29.91%和28.16%，平均为29.03%，烟叶均价分别为18.09元·kg-1和16.15元·kg-1，平均为17.12元·kg-1，以生物质颗粒燃料烘烤的上等烟比例分别为50.48%和33.05%，平均为41.76%，烟叶均价分别23.22元·kg-1和16.23元·kg-1，平均为19.73元·kg-1，生物质燃料烘烤的上等烟比例提高12.73个百分点，烟叶均价提高2.61元·kg-1。

从不同类型烤房来看，无论使用煤炭还是生物质颗粒燃料，均以密集型烤房的上等烟比例较高，这可能是由于密集型烤房控制系统完善，燃料燃烧比土烤房更充分。

3 讨论

试验结果表明，从不同燃料类型来看，将相同品种、相同部位、相同成熟度的烟叶分别在密集型烤房及农村土烤房进行对比烘烤，都以生物质颗粒燃料烤出的烟叶外观品质更好，上等烟比例更高，烟农的经济收益更好；从不同烤房类型烘烤对比来看，使用相同的燃料（煤炭、木柴或生物质颗粒），密集型烤房烘烤出的烟叶外观品质及其产生的经济效益普遍优于农村土烤房。

烟叶烤后的外观品质，密集型烤房以生物质颗粒为燃料烤房的上等烟比例较以煤炭或木柴为燃料的上等烟比例高11.11～14.87个百分点，烟叶均价高2.44～3.35元·kg-1；农村土烤房生物质颗粒为燃料烘烤的上等烟比例较以煤炭或木柴为燃料的上等烟比例高12.73～12.84个百分点，烟叶产值高2.44～4.64元·kg-1。

在试验烘烤过程中，由于对比试验采收的烟叶品种、烤烟部位、烤房类型、烘烤燃料、烘烤人员惯用的烘烤习惯等存在一定差异，因此各座烤房的烘烤数据有一定的差异，但生物质颗粒燃料烘烤烟草中部烟叶和上部烟叶的总体趋势较好，生物质颗粒燃料在烟叶烘烤中应用优势明显。

生物质能源作为一种可再生、环境友好型的清洁能源，近年来在烟叶烘烤中的应用优势得到了人们的认可[6]，将成为烟叶烘烤替代煤炭能源的重要途径之一，但如何降低生物质能源烘烤消耗量大、进一步提升热能利用率又成为了今后烤烟烘烤中亟待解决的问题[7]。