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文檔簡介
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(jìn)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(jī)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(biāo)進(jìn)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(biāo),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(qiáng)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(biāo)均達(dá)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(dá)332次。
(4)從煙葉形態(tài)指標(biāo)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。
(8)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
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