新能源密集烤房對(duì)比篩選及配套烘烤工藝研究

摘要：為篩選效果好、適應(yīng)平壩煙葉烘烤和能夠推廣應(yīng)用的新型能源烘烤設(shè)備，按照POT模式引進(jìn)空氣能熱泵+太陽能、空氣能和生物質(zhì)能源新型烘烤設(shè)備與傳統(tǒng)燃煤烤房的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：空氣能烤房烘烤成本最低1.75元/kg，其中能耗成本1.67元/kg，人工成本0.08元/kg，其次為太陽能烤房、生物質(zhì)能烤房與傳統(tǒng)燃煤烤房。

關(guān)鍵詞：烤煙；空氣能；太陽能；生物質(zhì)能；燃煤

中圖分類號(hào)： TS44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.24.033

燃煤排放的粉塵及硫化物等嚴(yán)重污染大氣環(huán)境，為害人們的身體健康，這也是平壩區(qū)煙葉烘烤中亟待解決的瓶頸問題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和人們對(duì)美好生活的追求，決定了煙葉烘烤方式必須向高效清潔能源方向發(fā)展。為篩選出替代平壩區(qū)煙葉烘烤需要的新型能源烘烤設(shè)備，2018年烤季開展太陽能、空氣能、生物質(zhì)烘烤設(shè)備與傳統(tǒng)燃煤密集烤房烘烤對(duì)比試驗(yàn)。通過對(duì)比分析，篩選為平壩區(qū)新型能源的推廣與使用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

烤煙品種：云煙87。種植地點(diǎn)，平壩天龍基地單元，采摘方式“6341”模式，即1株煙的煙葉分6次采完，其中每次采摘3片，上部4～6片充分成熟一次性采烤。

1.2試驗(yàn)處理

以4種類型供熱設(shè)備（A、B、C、D）烤房開展對(duì)比試驗(yàn)示范。A、傳統(tǒng)燃煤密集烤房（對(duì)照）；B、生物質(zhì)能密集烤房；C、空氣能熱泵密集烤房；D、空氣能+太陽能輔助熱泵密集烤房。4種烤房除供熱系統(tǒng)不同外，規(guī)格相同，均為2.7m×8m的大型密集烤房。

1.3試驗(yàn)方法

每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)，即每個(gè)處理3間烤房，采用同一天裝煙上炕烘烤，煙葉品質(zhì)經(jīng)烘烤師和技術(shù)指導(dǎo)員現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，挑選成熟一致的煙葉編竿上炕烘烤，下部煙葉336竿/炕，中部煙葉334竿/炕，上部煙葉345竿/炕。

1.4調(diào)查項(xiàng)目

1.4.1產(chǎn)質(zhì)量對(duì)比 以當(dāng)?shù)乜緹熤髟云贩N為試驗(yàn)材料，選擇相同品種、同一地塊、同時(shí)采收的第3～6葉位（或第二次采收）的下部煙葉，第9～13葉位（或第四次采收）的中部煙葉，第16～20葉位（或第六次采收）的上部煙葉裝入不同類型烤房進(jìn)行煙葉產(chǎn)質(zhì)量測(cè)試。煙葉停火下炕自然回潮后，每間烤房抽取40竿煙葉，經(jīng)煙葉質(zhì)量技術(shù)員稱重、分級(jí)，調(diào)查不同類型烤房烘烤煙葉的、重量、質(zhì)量均價(jià)指標(biāo)。

1.4.2用工統(tǒng)計(jì) 烘烤期間用工統(tǒng)計(jì)，用工/炕標(biāo)示。

1.4.3能耗統(tǒng)計(jì) 統(tǒng)計(jì)每炕煙葉烘烤耗電量、耗煤和生物質(zhì)數(shù)量。

1.4.4烘烤成本分析 煙葉下炕自然回潮后，每間烤房抽取40竿煙葉經(jīng)煙葉質(zhì)量技術(shù)員稱重計(jì)量，根據(jù)1.4.2和1.4.3調(diào)查計(jì)算每炕煙葉的烘烤成本，折算成kg干煙葉烘烤成本。

2 結(jié)果與分析

2.1不同能源密集烤房能耗對(duì)比

能耗投入是影響不同能源設(shè)備推廣的關(guān)鍵因素。探明能耗量，計(jì)算單位干煙葉能耗單價(jià)，是推廣運(yùn)用的重要依據(jù)。

由表1可知，4種烤房中，傳統(tǒng)燃煤密集烤房和生物質(zhì)緊密烤房既需要用電，又需要燃料，兩者的耗電量基本相當(dāng)，略有差異，燃料消耗量生物質(zhì)烤房較高；空氣能熱泵烤房和空氣能+太陽能輔助泵烤烤房只消耗電，兩者耗電量基本相同。其中，空氣能耗電量略低于太陽能。

表2表明，生物質(zhì)能源烤房烘烤成本最高，平均成本3.41元/kg，傳統(tǒng)燃煤烤房成本1.86元/kg元，太陽能+空氣能熱泵烤房1.68元/kg，空氣能熱泵烤房1.67元/kg。相比可知，不同能源烤房烘烤成本差異明顯，空氣能熱泵烤房可以降低到1.67元/kg，比生物質(zhì)能源烤房節(jié)約1.47元/kg，降幅40.82%；比傳統(tǒng)燃煤烤房節(jié)約0.19元/kg，降幅10.21%，比太陽能+空氣能熱泵烤房節(jié)約0.10元/kg，降幅5.95%。

2.2 不同能源密集烤房用工成本對(duì)比

表3表明，不同能源密集烤房用工成本尚有一定的差異，常規(guī)對(duì)照的傳統(tǒng)燃煤烤房用工量最大0.40元/kg，比生物質(zhì)密集烤房增加0.10元/kg，比空氣能+太陽能輔助熱泵烤房和空氣能密集烤房用工量增加0.32元/kg，C、D烤房相同。

2.3不同能源密集烤房烤后煙葉均價(jià)對(duì)比

烤后均價(jià)相比，沒有明顯的差異，但C、D、A三類烤房均價(jià)均高于B類烤房（生物質(zhì)能），說明無論是傳統(tǒng)燃煤烤房和新能源設(shè)備烤房，只要熱量供應(yīng)達(dá)到目標(biāo)要求，儀表與執(zhí)行器配合協(xié)調(diào)，指揮靈敏，排濕暢通就能夠烤好煙葉。同時(shí)說明C、D二類新能源設(shè)備烤房烘烤技術(shù)成熟可靠。

2.4不同設(shè)備類型烤房烘烤性能對(duì)比

烘烤過程中記錄（A、B、C、D）不同燃料烤房的溫濕度變化，現(xiàn)場(chǎng)觀察升溫保溫，保濕排濕和煙葉“三段式”烘烤重要階段（35℃、38℃、42℃、48℃、54℃、68℃）煙葉變黃、定色、干勁情況，均未發(fā)現(xiàn)有明顯的差距。但C、D二類烤房的烘烤性能要好于A、B二類烤房，主要體現(xiàn)排濕較靈敏，當(dāng)濕度超過目標(biāo)值0.2～0.3時(shí)進(jìn)風(fēng)門準(zhǔn)時(shí)開啟排濕，優(yōu)于A、B排濕效果，后者為0.5左右開始排濕。但三種新能源供熱設(shè)備的耐用性仍需長(zhǎng)時(shí)間觀察。

3 結(jié)論

通過烘烤對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明引進(jìn)的三種新能源烘烤設(shè)備，其中兩種可以降低烘烤成本，降幅最大的是空氣能熱泵密集烤房，體現(xiàn)在能源消耗和用工兩大方面，最高每公斤可以節(jié)約1.96元。三種新能源烘烤設(shè)備均采用三段式烘烤技術(shù)烘烤，煙葉均價(jià)雖略有提高，但差異不明顯，沒有體現(xiàn)壓倒性優(yōu)勢(shì)。C、D兩類有較好的推廣前景。其中C類較為有實(shí)際使用推廣價(jià)值，因?yàn)镃類能源設(shè)備烤房具備了與傳統(tǒng)燃煤烤房的兼容性，C類烤房在環(huán)境溫度下降和遇停電時(shí)，可以啟用傳統(tǒng)燃煤方式輔助增溫或代替烘烤，彌補(bǔ)后勤備電設(shè)施（發(fā)電機(jī)）不足的問題，也是目前推廣的最佳產(chǎn)品。

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作者簡(jiǎn)介：衛(wèi)身林，大專學(xué)歷，研究方向：新能源烤房煙葉烘烤工藝。