为解决烟叶烘烤中煤炭所带来的能源短缺和环境污染等问题,同时在国家鼓励倡导开发利用生物质燃料的背景下,本文采用生物质烟杆作为烟叶烘烤煤的替代能源,一方面节约煤炭资源,减轻对环境的污染,另一方面通过对烟叶废弃物烟杆的再利用,促进循环经济发展。为探索烟杆生物质燃料在烟叶烘烤工艺中应用的可行性,在生物质成型燃料技术的基础上,本文的试验结果表明:(1)通过对烟杆等7种不同生物质燃料的结构组成、工业分析和元素分析、热值分析以及灰熔特性等指标的综合比较,发现烟杆的燃烧性能和发热量均处于中等水平,且属于易熔性灰,作为替代能源优势不明显。而其他的6种生物质(水稻秸秆、玉米秸秆、木屑、咖啡壳、稻壳以及甘蔗渣)在不同方面优于烟杆,因此,本文在综合考虑原料成本和保山地区农产品区域特色等因素后,优先选择咖啡壳和木屑来改善烟杆的燃烧性能、热值和灰熔性。(2)以烟杆为主要原料,在烟杆中添加一定量的木屑和咖啡壳,利用TG-FTIR技术,进行不同组分比的混合颗粒燃料性能试验研究。研究表明,在烟杆中加入木屑和咖啡壳后,烟杆混合生物质颗粒燃料的燃烧性能得到提高,放热量增加,且混合生物质颗粒燃料燃烧过程中ACO/ACO2减小明显,说明木屑和咖啡壳的加入可以减轻烟杆燃烧的大气污染,提高烟杆的燃尽率和能源效率。在考虑原料产量和成本等因素下,选择在烟杆中加入10%木屑和20%咖啡壳构成混合生物质颗粒燃料作为替代能源。(3)烟杆混合生物质颗粒燃料在烟叶烘烤实际应用中的试验表明,不同燃料烘烤烟叶过程中的烤房环境表现出一定的差异。整体而言,混合生物质颗粒燃料烤房内的干球温度与目标设置温度偏差较小,烤房内温度控制更准确。(4)从烤后烟叶的物理特性、化学成分分析及感官评吸结果可知,混合生物质颗粒燃料(70%烟杆+10%木屑+20%咖啡壳)烤房较煤炭燃料烤房烘烤的烟叶,物理指标较优,含钾量高,淀粉、总氮、烟碱含量较低,各成分间协调性较好,吃味较好。(5)从烤后烟叶经济性状与成本分析,混合生物质颗粒燃料烤房(70%烟杆+10%木屑+20%咖啡壳)上中等烟比例提高5.40个百分点,每千克干烟叶均价上升2.1元,烟叶整体烘烤质量得到明显提高,取得了比较好的经济效益,且每千克干烟叶烘烤成本平均降低了0.22元。(6)从烤房烟气污染物分析,70%烟杆+10%木屑+20%咖啡壳混合生物质颗粒燃料烤房烟气中污染性气体(CO、SO2)含量显著低于煤燃料烤房,污染性气体减排效果明显。