三段六步式密集烤烟房燃煤节能烘烤方法

摘要

本发明公开了一种三段六步式密集烤房燃煤节能烘烤方法，包括如下步骤：A、对烤烟地区主要燃煤热值进行分析，根据三段六步式烤烟过程各阶段所需热量，计算出烤烟地区主要燃煤耗煤量，并建立数据库；B、在烘烤过程各阶段按计量加煤并进行燃煤的配置；变黄期采用热值较低的煤料，在火力要求较高的干筋期与定色期采用高热值煤料；本发明根据三段六步式烤烟各阶段燃煤耗煤量进行燃煤配置，在升温和瞬时火力较高时添加细碎煤炭，可较好的充分燃烧并提高燃烧强度；在稳温和后期阶段添加大块煤炭至炉膛中部，可保证燃烧过程的稳定和持久性；在稳温阶段对燃烧过程中产生的煤渣进行重复燃烧，充分利用其热量，提高燃煤燃烧效率和利用率。

说明书

技术领域

本发明涉及烟叶烘烤技术领域，具体涉及一种三段六步式密集烤房燃煤节能烘烤方法。

背景技术

随着世界范围内能源危机愈演愈烈，能源价格一再攀升，导致烤烟生产成本逐年增加，严重影响了我国烤烟生产的可持续发展。目前，我国烤烟年产量维持在250万t左右，按每烤1kg干烟需要1.5～2.0kg煤炭计，烘烤烟叶需要消耗煤炭375万～500万t。在此形势下，及时更新烘烤观念，创新烟叶烘烤节能工艺及管理机制，降低烟叶烘烤能耗，对提高其经济和社会效益具有重要意义。

随着全国种烟规模的不断扩大、种烟大户的崛起，气流上升式普通烤房由于装烟容量少且温湿度分布不均匀，己成为烤烟生产规模化和现代化发展的障碍之一。密集烤房装烟密集大，烤房内温、湿度更均匀，烟叶品质好。密集烘烤也成为近年来国家烟草专卖局重点推广的烤烟生产技术。从2005年大力实施烟田基础设施建设至今，全国已累计推广密集烤房79万座。然而，由于密集烤房的推广步伐较快，生产过程中出现了一些问题，烟叶烘烤能源利用率低。

烟叶烘烤是一个大量耗能的过程，目前我国最主要的烟叶烘烤燃料是煤炭，但由于热能利用率低，煤炭资源存在较大的浪费情况。现在我国能源日趋紧张，煤炭价格不断上涨，必须提高烟叶烘烤的燃料利用率。此外，烟叶烘烤过程煤炭燃烧会释放粉尘、硫化物等有害物质及固体废弃物，造成了较大的资源浪费和环境污染，煤炭未燃烧完全时，资源浪费和环境污染更为严重。降低烟叶烘烤中煤炭消耗，提高能源利用效率，已成为烟叶烘烤能源利用研究的重要课题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明主要目的是提供一种三段六步式密集烤房燃煤节能烘烤方法，以降低烟叶烘烤过程煤炭消耗，提高能源利用效率；规范燃煤操作过程并减少污染排放。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

三段六步式密集烤房燃煤节能烘烤方法，包括变黄阶段、定色阶段和干筋阶段，变黄阶段包括变黄前期、叶片变黄期和支脉变黄期，定色阶段包括主脉变黄期和香气物质合成期，干筋阶段包括干筋期，包括如下步骤：

A、根据“斤烟斤煤”的烘烤目标及标准煤热值进行计算得到三段六步式烤烟过程各阶段所需热量；

对烤烟地区主要燃煤热值进行分析，根据三段六步式烤烟过程各阶段所需热量，计算出烤烟地区主要燃煤耗煤量，并建立数据库；

B、对大块煤料进行破碎处理，在烘烤过程各阶段按计量加煤并进行燃煤的配置；变黄期采用热值较低的煤料，在火力要求较高的干筋期与定色期采用高热值煤料。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明在烘烤加煤过程中，根据三段六步式烤烟各阶段燃煤耗煤量进行燃煤配置，遵循“少、薄、匀、勤”的特点，根据温、湿度进行调控，各阶段每次少量加煤，维持较薄煤层，均匀铺煤，多次勤加的原则；在升温和瞬时火力较高时添加细碎煤炭，可较好的充分燃烧并提高燃烧强度；在稳温和后期阶段添加大块煤炭至炉膛中部，并配合添加少量细碎煤料至四周，可保证燃烧过程的稳定和持久性；在各阶段燃烧过程之后，在稳温阶段对燃烧过程中产生的煤渣进行重复燃烧，充分利用其热量，提高燃煤燃烧效率和利用率；降低了烟叶烘烤过程煤炭消耗，提高能源利用效率，规范了燃煤操作过程并减少污染排放。

 

附图说明

图1为三段六步式密集烤房燃煤节能烘烤方法示意图；

图2为变黄前期烟叶烘烤燃煤添加后燃烧状态图；

图3为叶片变黄期烟叶烘烤燃煤添加后燃烧状态图；

图4为支脉变黄期烟叶烘烤燃煤添加后燃烧状态图；

图5为主脉变黄期烟叶烘烤燃煤添加后燃烧状态图；

图6为香气物质合成期烟叶烘烤燃煤添加后燃烧状态图；

图7为干筋期烟叶烘烤燃煤添加后燃烧状态图。

 

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步详细地说明。

参见图1：三段六步式密集烤房燃煤节能烘烤方法实例，在该实例中采用如图1所示的步骤和流程，包括如下步骤：

A、首先，烤烟前选取成熟度较好的烟叶共计370竿，总干烟重量376kg，按斤烟斤煤的目标进行折算，烤烟的总耗煤量约376kg（该耗煤量为标准煤耗煤量），即烘烤1kg的干烟需要消耗1kg的标准煤。

其次，根据标准煤的发热量（标准煤的发热量为Q_标准煤=7000kcal/kg），计算得到三段六步式烤烟所需总的热量。再根据三段六步式烤烟各阶段理论烘烤时间作为比例，计算出三段六步式烤烟过程各阶段所需热量。

最后，对烤烟地区主要燃煤发热量进行分析并建立数据库，根据三段六步式烤烟过程各阶段所需热量，计算出烤烟地区主要燃煤耗煤量，并建立数据库。

如某烤烟地区主要烤烟燃煤有煤炭a和煤炭b，通过分析得到煤炭a煤炭b的发热量（热值）分别为Qa=6800kcal/kg、Qb=5500 kcal/kg；按照三段六步式烟叶烘烤各阶段所需热量，通过计算得到三段六步式烤烟过程各阶段煤炭a和煤炭b的耗煤量，如表1所示。

表1

B、对大块煤料进行破碎处理，在烘烤过程各阶段根据步骤A所建立的数据库，按计量加煤并适当进行燃煤的配置，保证规范化加煤操作。在变黄期采用热值较低的煤料b，在火力要求较高的干筋期与定色期采用高热值煤料a。不同烘烤阶段采用不同发热量的煤料可以有效提高煤的热能利用率，合理减少用煤量，减低烘烤成本。

为保证煤炭充分高效的燃烧，应对大块煤料进行破碎处理，根据各阶段加煤的不同要求，利用三段六步式烘烤各阶段所需的不同热量，在烘烤过程中针对不同的煤种和燃烧情况进行灵活添加，在各阶段加煤过程中体现节能烘烤的目标。

在三段六步式烘烤各步中均有升温和稳温过程，在各阶段升温和瞬时火力要求较高时添加细碎煤炭；在各阶段稳温和后期阶段（包括第5步香气物质合成期和第6步干筋期）添加大块煤炭至炉膛中部，并配合添加少量细碎煤料至四周。各阶段升温过程之后，在稳温阶段对燃烧过程中产生的煤渣进行重复燃烧。

此外应规范加煤操作方式，烘烤加煤过程遵循“少、薄、匀、勤”的特点，根据温湿度进行调控，各阶段加煤应确保每次少量，煤层较薄，均匀铺煤，多次勤加的原则。各阶段节能烘烤精细化加煤操作如下： 

1）变黄前期

加煤操作：点火过程前清理炉膛，加入10 kg煤渣铺满炉膛底部的中间部分，炉膛初始加煤5～10 kg，初始加煤占炉膛面积的1/4，煤层厚度为5～7公分；以后每次加煤3～5kg，加煤面积占炉膛面积的1/4，厚度为5～7公分，直至加煤量达到变黄前期耗煤量为止；根据温湿度进行调控，灵活少量加煤，维持较薄煤层，均匀铺煤，以保持小火、稳温为原则。

阶段目标：点火过程之后以每小时升温1℃速度升至35～36℃，保持干湿温差1～2℃，促使烟叶发热，以稳温为主，升温为辅。变黄前期烟叶烘烤燃煤添加后燃烧状态如图2所示。

2）叶片变黄期 

加煤操作：每次加煤量为 5～7 kg，铺煤面积占炉膛面积1/4～1/3，煤层厚度为5～7公分，直至加煤量达到叶片变黄期耗煤量为止；灵活少量加煤，维持较薄煤层，均匀铺煤，维持小火和稳定的燃烧。

阶段目标：使烘烤温度升至、并保持在37～39℃，湿球温度保持35～36℃，稳温至烟叶变黄发软、塌架。叶片变黄期烟叶烘烤燃煤添加后燃烧状态如图3所示。

3）支脉变黄期

加煤操作：每次加煤量为 7～10 kg，铺煤面积占炉膛面积1/2，煤层厚度为5～7公分，直至加煤量达到支脉变黄期为止；灵活适当的加煤，维持较薄煤层，均匀铺煤，同时维持中火和稳定的燃烧。

阶段目标：以2～3小时升温1℃的速度升至42℃，湿球温度控制在 36～37℃以内，稳温排湿，使烟叶达到勾尖、卷边、支脉全黄。支脉变黄期烟叶烘烤燃煤添加后燃烧状态如图4所示。

4）主脉变黄期

加煤操作：根据主脉变黄期耗煤量加大添煤量，每次加煤量为10 kg，将煤加满炉膛，做到勤加煤料并均匀铺煤，稳定加大烧火。

阶段目标：当烟叶达到勾尖、卷边、支脉变白后，以每2～3小时升温1℃的速度将烤房温度升至45～48℃，湿球温度控制在37～38℃，加大通风排湿，稳定干球温度，调整湿球温度，稳温促进烟筋变白，烟叶变化达黄片、黄筋、小卷筒。主脉变黄期烟叶烘烤燃煤添加后燃烧状态如图5所示。

5）香气物质合成期 

加煤操作：根据香气物质合成期耗煤量加大添煤量，每次加煤量为10 kg，将煤加满炉膛，做到勤加煤料并均匀铺煤，维持烧大火。

阶段目标：稳定干球温度在52～54℃，保持湿球温度在38～40℃，延长稳温时间，确保主脉发软变黑，叶片全干，使烟叶香气物质合成，缩小叶片正反面色差。香气物质合成期烟叶烘烤燃煤添加后燃烧状态如图6所示。

6）干筋期

加煤操作：根据干筋期耗煤量进行加煤，每次加煤5～7 kg，每次加煤占炉膛面积2/3，逐步减少加煤面积，同时维持较薄煤层，做到勤加煤料并均匀铺煤，维持稳定烧中火。

阶段目标：控制干球温度，限定湿球温度，适当减小通风，在湿球温度在41～42℃时候停止烧火。最高不能超过68℃，湿球温度最高不超过43℃，保持湿球温度在41～42℃，逐渐减小进风门通风量，促使全棚烟叶主脉全干。干筋期烟叶烘烤燃煤添加后燃烧状态如图7所示。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。