幾種新型密集烤房烘烤效果比較

許錫祥，陳承亮*，呂作新，胡忠良，林智慧，邱恒良，吳榮生，陳德涵，張發(fā)漢

（1.福建省煙草公司三明市公司，福建 三明 365000；2.中國煙草總公司青州中等專業(yè)學(xué)校，山東 青州 262500；3.福建奧托節(jié)能科技有限公司，福建 三明 365000）

幾種新型密集烤房烘烤效果比較

許錫祥1，陳承亮1*，呂作新2，胡忠良1，林智慧1，邱恒良1，吳榮生1，陳德涵1，張發(fā)漢3

（1.福建省煙草公司三明市公司，福建 三明 365000；2.中國煙草總公司青州中等專業(yè)學(xué)校，山東 青州 262500；3.福建奧托節(jié)能科技有限公司，福建 三明 365000）

為探索三明煙區(qū)新型密集烤房減工降本性能，通過烘烤試驗對生物質(zhì)顆粒密集烤房、智能化熱泵密集烤房、移動式密集烤房及常規(guī)密集式烤房4種不同類型烤房的用工成本、能耗、烤后煙葉質(zhì)量進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，與常規(guī)密集烤房相比，智能化熱泵密集烤房和生物質(zhì)顆粒密集烤房均能顯著降低烘烤用工成本，干煙用工成本分別降低0.66和0.51元/kg，而移動式密集烤房用工成本顯著高于常規(guī)密集烤房。智能化熱泵密集烤房顯著降低了烘烤能耗成本，而移動式密集烤房和生物質(zhì)顆粒密集烤房能耗顯著增加。智能化熱泵密集烤房和生物質(zhì)顆粒密集烤房提高了烤后煙葉外觀質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性狀，上等煙比例分別提高4.70和3.57個百分點；烤后煙葉凈均價分別提高3.82和2.81元/kg。移動式密集烤房烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀低于常規(guī)密集烤房。總的來看，智能化熱泵密集烤房和生物質(zhì)顆粒密集烤房更具有推廣價值。

密集烤房；生物質(zhì)；熱泵；成本；煙葉質(zhì)量

密集烤房是煙葉生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在促進(jìn)適度規(guī)模種植、提高煙葉效益、節(jié)能降本方面發(fā)揮著重要的作用，對現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義[1]。自密集式烤房在福建三明煙區(qū)推廣以來，解決了以往小烤房烘烤能力不足、控溫排濕差等問題，穩(wěn)定了適度規(guī)模戶種植面積，在一定程度上提高了煙葉烘烤質(zhì)量。盡管對密集烤房的建造、操作技術(shù)等方面進(jìn)行了全面規(guī)范。但是，常規(guī)密集烤房仍存在自動化水平低、控溫難、精度低、用工多、強(qiáng)度大、污染重等問題[2-4]。隨著農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，種煙區(qū)域不斷變化和轉(zhuǎn)移，在煙農(nóng)老齡化，戶均種植規(guī)模不斷擴(kuò)大以及工業(yè)企業(yè)對原料要求更高的情況下，密集烤房向智能、節(jié)能環(huán)保、安全方向發(fā)展，以滿足煙農(nóng)對密集烤房自動化烘烤的需求及工業(yè)企業(yè)原料要求，降低環(huán)境污染，保證煙葉生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

近年來，通過改變裝煙方式和能源替代等方式彌補(bǔ)了傳統(tǒng)密集烤房不足，并取得了一定的成效[5]。翠碧一號是三明煙區(qū)的主栽品種，為全國特色煙葉品種，具有生育期長、淀粉含量高、含水量大，難烘烤等特點[6]，對烘烤設(shè)備和烘烤工藝要求較為嚴(yán)格。為滿足翠碧一號的烘烤要求，開展了3種新型密集烤房與常規(guī)密集式烤房的烘烤對比試驗，探討不同類型烤房對提高烤后煙葉質(zhì)量和降低烘烤勞動強(qiáng)度的作用，為進(jìn)一步推廣新型密集烤房提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2016年5—7月在福建省三明市清流縣龍津鎮(zhèn)田背村烤房群進(jìn)行。供試品種為翠碧一號，試驗田在三明市清流縣龍津鎮(zhèn)田背村烤煙核心示范區(qū)，大田栽培水平、煙葉成熟落黃程度、鮮煙葉素質(zhì)相同。供試密集烤房共 4種，采用同一部位煙葉于同一時間進(jìn)行采收，按常規(guī)分類編煙，統(tǒng)一裝烤。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置為4個處理，A：常規(guī)密集式烤房（CK）；B：生物質(zhì)顆粒密集烤房；C：智能化熱泵密集烤房；D：移動式密集烤房。各處理烤房均為氣流上升式，A、D處理烤房供熱能源為煤炭，B處理烤房供熱能源為生物質(zhì)顆粒（主要成分為竹屑、雜木屑）；C處理烤房供熱能源為電能。A、B、C處理烤房規(guī)格相同，供熱室長×寬×高為1700 mm×2700 mm×2900 mm，裝煙室長×寬×高為8000 mm×2700 mm×3500 mm，D處理烤房供熱室長×寬×高為1400 mm×2700 mm ×2700 mm，裝煙室長×寬×高為4000 mm×2700 mm×2700 mm，各處理供熱設(shè)備具體參數(shù)見表1。5次重復(fù)（每處理烘烤5房）。每處理每房選擇10竿代表煙葉標(biāo)記用于烘烤效果統(tǒng)計分析，按照翠碧一號品種密集烘烤工藝進(jìn)行烘烤。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 用工 每個工人工作8 h為1個用工量。用工成本按每房采煙、編竿、上烤、下烤、過程管理的用工量×單價÷烤后干煙重量計算。

1.3.2 能耗 各處理烤房分別安裝電表，停火時電表讀數(shù)減去點火時電表讀數(shù)即為每個烤房耗電量。烘烤結(jié)束后累加單次加煤量或生物質(zhì)顆粒用量。能耗成本=耗煤（電）量×單價÷烤后干煙重。

表1 不同類型烤房供熱設(shè)備規(guī)格及參數(shù)Table 1 Specifications and parameters of heating equipments of different types of bulk curing barns

1.3.3 烤后煙干重 各處理按標(biāo)記的 10竿代表煙葉，適度回潮后，同比計算每座烤房烤后煙干煙重。

1.3.4 烤后煙分級 各處理烤后煙葉按烤煙標(biāo)準(zhǔn)GB2635—92進(jìn)行分級，計算煙葉等級比例、均價和效益等[7]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用EXCEL及SPSS統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié) 果

2.1 用工成本

從表2可知，不同類型烤房用工成本有所不同。與常規(guī)密集式烤房相比，各烤房用工時數(shù)、用工量、用工成本和干煙用工成本均以智能化熱泵烤房最少，其次是生物質(zhì)顆?？痉?，且與常規(guī)密集式烤房差異顯著；移動式密集烤房用工量最多，且顯著高于常規(guī)密集式烤房。智能化熱泵烤房和生物質(zhì)顆?？痉亢婵靖蔁熡霉こ杀颈瘸Ｒ?guī)密集式烤房分別減少0.66和0.51元/kg。

2.2 能耗

由表3可知，與常規(guī)密集式烤房相比，每千克干煙能耗成本智能化熱泵烤房最低，其次是常規(guī)密集式烤房，且達(dá)到顯著差異；生物質(zhì)顆?？痉亢鸵苿邮矫芗痉匡@著高于常規(guī)密集式烤房。智能化熱泵烤房干煙能耗成本比常規(guī)密集式烤房降低 0.20元/kg。

2.3 烤后煙葉外觀質(zhì)量

由表4可知，不同類型烤房對烤后煙外觀質(zhì)量有一定影響，總體評價以智能熱泵密集烤房和生物質(zhì)顆粒密集烤房烤后煙葉質(zhì)量為好，主要表現(xiàn)在煙葉顏色橘黃、油分足、色度強(qiáng)、正反面煙葉顏色均勻，無雜色。移動式密集烤房烤后煙葉質(zhì)量與常規(guī)密集式烤房差異不大。

表2 不同類型烤房用工成本Table 2 Labor cost of different types of bulk curing barns

表3 不同類型烤房能耗成本Table 3 Energy cost of different types of bulk curing barns

表4 不同類型烤房烤后煙葉外觀質(zhì)量Table 4 Leaf appearance quality of different types of bulk curing barns

2.4 烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀

由表5可知，不同類型烤房對烤后煙上等煙比例、均價和產(chǎn)值影響較大，智能熱泵密集烤房的各項指標(biāo)最高，其次為生物質(zhì)顆粒密集烤房，且兩者顯著高于常規(guī)密集式烤房。上等煙比例比常規(guī)密集式烤房分別提高4.70和3.57個百分點，均價分別提高2.96和2.63元/kg。說明智能熱泵密集烤房和生物質(zhì)顆粒密集烤房烤后煙葉質(zhì)量和效益較高。

2.5 烤后煙凈均價

由表6可以看出，不同類型烤房烘烤總成本不同，因此對烤后煙葉凈均價有一定影響。智能熱泵密集烤房烤后煙葉凈均價最高，其次為生物質(zhì)顆粒密集烤房，且兩者顯著高于常規(guī)密集式烤房，烤后煙葉凈均價比常規(guī)密集式烤房分別提高3.82和2.81元/kg。說明智能熱泵密集烤房和生物質(zhì)顆粒密集烤房烤后煙葉效益較高。

表5 不同烤房烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀Table5 Leaf economic characters of different types of bulk curing barns

表6 不同類型烤房烤后煙葉凈均價Table 6 Leaf pure average price of different types of bulk curing barns 元/kg

3 討 論

目前，我國絕大部分密集烤房采用煤炭作為燃料，但由于煤炭的燃燒特性，烘烤過程中需要人為進(jìn)行控制，勞動量及強(qiáng)度大，對人員操作技術(shù)要求較高。本研究結(jié)果說明，智能熱泵密集烤房和生物質(zhì)顆粒密集烤房均能夠降低用工量和勞動強(qiáng)度，發(fā)揮了熱泵供熱及生物質(zhì)燃燒機(jī)的優(yōu)勢，省去了加煤、出渣等勞動強(qiáng)度大的作業(yè)環(huán)節(jié)，如采取專業(yè)化烘烤由烘烤師對多座熱泵及生物質(zhì)燃料烤房進(jìn)行集中管理，人工成本將大幅下降。因生物質(zhì)顆粒價格偏高（約 900元/t），生物質(zhì)密集烤房能耗成本較高。

在烤后煙葉質(zhì)量方面，本研究表明，智能熱泵密集烤房和生物質(zhì)密集烤房總體外觀質(zhì)量明顯好于普通密集烤房和移動式密集烤房。這主要是因為煙葉烘烤過程中，煤炭燃燒時有滯后性，當(dāng)密集烤房需要升溫時，新添加的煤在短時間內(nèi)燃燒慢，升溫慢；穩(wěn)溫時，正在燃燒的煤球所釋放的熱量難以迅速控制。智能熱泵密集烤房和生物質(zhì)密集烤房因可控制投料量及功率，溫度較易控制且精度高，升溫平穩(wěn)，使烤后煙葉油分足、色澤鮮亮、正反面均勻、烤壞煙數(shù)量少。

由于生物質(zhì)顆粒來源不穩(wěn)定，價格波動較大等原因，在推廣上受原料限制較大，但改造方法比較簡便，成本較低，在原有密集烤房上僅需添置生物質(zhì)燃燒機(jī)和控制儀就可以完成改造，烘烤過程中溫度較易控制且精度較高，燃燒空氣污染小，節(jié)能環(huán)保，在生物質(zhì)顆粒來源供應(yīng)充足、價格穩(wěn)定的情況下，具有很好的推廣價值[8]。智能熱泵烤房具有提質(zhì)、增效、減工、降本、控制精準(zhǔn)、操作簡捷、智能化、可視化的優(yōu)勢，隨著國家節(jié)能環(huán)保政策實施，烤煙電價維持穩(wěn)定，設(shè)備成本將因政策補(bǔ)貼而大幅度下降，新能源逐漸取代烤煙用煤是必然趨勢，有利于實現(xiàn)專業(yè)化烘烤和煙葉生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。相關(guān)研究結(jié)果表明，熱泵烤房能有效提高煙葉烘烤質(zhì)量，社會效益和環(huán)境效益顯著[9]；王娓娓等[10]研究表明，熱泵烤房與普通密集烤房相比，整體外觀質(zhì)量好，烤后煙葉化學(xué)成分更為適宜，口感好，香氣量足，上等煙增幅大，以及具有環(huán)保、節(jié)能、省工、降本、提高煙葉烘烤效率等優(yōu)勢。

通過不斷完善改進(jìn)技術(shù)，智能化熱泵密集烤房和生物質(zhì)密集烤房改造更加簡單，均可充分利用原有密集烤房場所和結(jié)構(gòu)，只需添加供熱設(shè)備和智能可視控制器即可，不需要再建設(shè)新烤房，造成資金和土地的重復(fù)投入[11-12]。移動式烤房主要受設(shè)備成本、容量及保溫保濕性能等因素的制約，烘烤效果和常規(guī)密集式烤房差距不大，雖然容量小，但可作為一種備用烤房使用，增加煙葉烘烤形式的多樣化。因此，下一步還需對不同類型烤房烤后煙葉內(nèi)在質(zhì)量進(jìn)行評定，綜合判定各類型烤房的烘烤效果。

綜合以上不同類型密集烤房用工、能耗、烤后煙葉質(zhì)量與效益比較，智能熱泵密集烤房和生物質(zhì)顆粒密集烤房可以成為替代常規(guī)燃煤密集烤房的發(fā)展方向。

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Study on Several New Type Bulk Curing Barns and Their Curing Effects

XU Xixiang1, CHEN Chengliang1*, Lü Zuoxin2, HU Zhongliang1, LIN Zhihui1, QIU Hengliang1,WU Rongsheng1, CHEN Dehan1, ZHANG Fahan3
（1. Sanming Cigarette Company of Fujian, Sanming, Fujian 365000, China; 2. China Tobacco Corporation Qingzhou Specialized Secondary School, Qingzhou, Shandong 262500, China; 3. Fujian Auto Energy Saving Technology Co., Ltd., Sanming, Fujian 365000, China）

In order to investigate the performance of bulk curing barns in saving labor force and energy, the curing cost and the economic benefits of four different curing barns were analyzed through experiment. The results showed that, the labor cost of normal bulking barn was significantly higher than intelligent heat-pump bulk curing barn and biomass granule bulk curing barn, with the relevant labor force of cured tobacco saving 0.66 and 0.51 yuan/kg respectively, significantly lower than the mobile barn. The energy cost of normal bulking barn was significantly higher than intelligent heat-pump bulk curing barn, but significantly lower than the biomass granule bulk curing barn and mobile barn. The intelligent heat-pump bulk curing barn and biomass granule bulk curing barn raised the leaf quality and economic characters, with the first-class tobacco proportion improved 4.70 percentage points and 3.57 percentage points respectively, and the corresponding leaf pure average price raised 3.82 and 2.81 yuan/kg. The economic characters of mobile barn were lower than the normal bulking barn. In general, it is more feasible to generalize intelligent heat-pump bulk curing barn and biomass granule bulk curing barn.

bulk curing barn; biomass; heat-pump; cost; leaf quality

TS44+1

1007-5119（2017）05-0082-05 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2017.05.014

福建省煙草公司三明市公司科技項目“不同類型烤房烘烤對比研究”[明煙司2016第18號]

許錫祥（1966-），男，農(nóng)藝師，主要從事煙草生產(chǎn)技術(shù)與管理工作。E-mail：1208472146@qq.com。*通信作者，E-mail：166741401@qq.com

2017-07-10

2017-10-09