皖南煙區(qū)雙制式熱泵密集烤房應(yīng)用效果研究

董祥洲 高琴 朱啟法

摘 ?要：為探索熱泵密集烤房在皖南煙區(qū)的應(yīng)用效果，以云煙97烤煙為材料，對(duì)比分析了2種烤房（自動(dòng)加煤烤房、雙制式熱泵烤房）在裝煙量、能耗成本、烤后煙經(jīng)濟(jì)性狀、外觀質(zhì)量等指標(biāo)方面的差異。結(jié)果表明：熱泵烤房裝煙量與自動(dòng)加煤烤房無差異，烤后煙葉外觀質(zhì)量整體優(yōu)于自動(dòng)加煤烤房。熱泵烤房單炕煙平均用電量為1297 kW·h，能耗成本增加12%，增加139元。熱泵烤房上等煙高出1.88個(gè)百分點(diǎn)、中等煙高出0.3個(gè)百分點(diǎn)、下低等煙低1.58個(gè)百分點(diǎn)。每炕煙平均增加效益741元，折合增加效益2775元/hm2。

關(guān)鍵詞：熱泵;烤房;能耗;經(jīng)濟(jì)性狀;外觀質(zhì)量

中圖分類號(hào) S572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）10-0108-03

近年來，我國密集烤房在建造、安裝和使用等方面的研究取得了較大進(jìn)展[1-2]，皖南煙區(qū)普遍升級(jí)改造了燃煤加料裝置，大大降低了烘烤加煤的用工成本，實(shí)行了烘烤的自動(dòng)化。但烤房群多建在人口密集區(qū)，在烘烤過程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的空氣污染物[3]。在新農(nóng)村建設(shè)和發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的大形勢下，電能熱泵烤房無疑是皖南煙區(qū)煙葉烘烤的發(fā)展方向，其采用清潔電能，符合節(jié)能減排的環(huán)境要求[4-6]。為此，本試驗(yàn)以燃煤密集烤房為對(duì)照，分析比較了熱泵密集烤房的實(shí)際應(yīng)用效果，旨在為皖南煙區(qū)烤房升級(jí)改造提供參考，探索適合當(dāng)前煙葉烘烤的新能源烤房。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試煙葉 烤煙品種云煙97，選取成熟度一致的煙田1.33hm2，采收腰葉部位，含水率86.3%。

1.1.2 供試烤房 山東百特機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的可拆卸聚氨酯輕鋼密集烤房，符合國煙辦418號(hào)文件要求，裝煙室8.0m×2.78m×3.6m，烤房風(fēng)機(jī)型號(hào)為7號(hào)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)中電機(jī)功率2.2kW/h。自控儀為：山東百特溫濕度自控儀，采用全自動(dòng)加煤設(shè)備烘烤。采用煙夾裝煙。

1.1.3 熱泵設(shè)備 采用廣州能之原科技股份有限公司生產(chǎn)的冷熱雙制式KB-65ZS煙草烘烤專用排濕型熱泵。冷熱雙制式機(jī)組出風(fēng)溫度2～75℃，設(shè)備采用智能控制系統(tǒng)，可存儲(chǔ)及預(yù)置干燥曲線。適配烤房規(guī)格（長×寬×高）8000×2700×3500mm，最大制熱量45kW，額定輸入功率12kW，最大運(yùn)行電流30.8A，烤煙能耗2.0～3.1kWh/kg干煙。

1.1.4 試驗(yàn)時(shí)間及地點(diǎn) 2018年安徽省宣城市宣州區(qū)楊柳鎮(zhèn)滬皖煙草科技園。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，T0（對(duì)照，常規(guī)自動(dòng)加煤密集烤房烘烤）和T1（雙制式熱泵密集烤房烘烤）。烘烤所用品種均采用當(dāng)?shù)刂髟云贩N云煙97。為保證試驗(yàn)效果，試驗(yàn)所需煙葉采自相同區(qū)域田塊，鮮煙葉素質(zhì)一致，同時(shí)裝炕，裝煙量一致，各烤房均按照“三段五步八點(diǎn)”烘烤模式，設(shè)置相同的烘烤工藝。每座烤房上、中、下棚分別選擇2竿煙葉進(jìn)行標(biāo)記，用于烤后煙外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)，整炕煙葉烤后進(jìn)行分級(jí)，統(tǒng)計(jì)各等級(jí)重量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同能源烤房的裝煙量 在下部葉、中部葉、上部葉分別進(jìn)行了2種能源烤房烘烤比較試驗(yàn)。由表1可知，2種能源烤房的裝煙量、鮮煙重、干煙重各不相同，但相同部位的鮮干比卻相近。說明雙制式熱泵烤房能滿足煙葉烘烤的供熱需求。

2.2 不同能源烤房的煙葉烘烤能耗 從表2得知，熱泵烤房單炕煙平均用電量為1297kW·h，1kg干煙耗電量2.88kW·h，單炕煙葉能耗成本1297元，1kg干煙能耗成本2.86元。自動(dòng)加煤烤房單炕煙平均用電量為237kW·h，用煤921kg，1kg干煙耗電量0.53kW·h，耗煤量1.43kg，單炕煙葉能耗成本1158元，1kg干煙能耗成本2.58元。相較于自動(dòng)加煤烤房，雙制式熱泵烤房每炕能耗成本增加12%，增加139元。

2.3 不同能源烤房煙葉烘烤經(jīng)濟(jì)性狀 從表3～5可以看出，自動(dòng)加煤烤房下中上部煙上等煙、中等煙、下低等煙的比例分別為18.86%、75.43%、5.71%，64.36%、29.44%、6.2%，34.4%、58.49%，7.11%;熱泵烤房下中上部煙上等煙、中等煙、下低等煙的比例分別為19.76%、77.23%、3.01%，63.79%、33.89%、2.32%，39.71%、51.33%、8.97%。自動(dòng)加煤烤房上等煙、中等煙、下低等煙的比例平均為39.21%、54.45%、6.34%，熱泵烤房上等煙、中等煙、下低等煙的比例分別為41.09%、54.15%、4.76%，相較于自動(dòng)加煤烤房，熱泵烤房上等煙高出1.88個(gè)百分點(diǎn)、中等煙高出0.3個(gè)百分點(diǎn)、下低等煙低1.58個(gè)百分點(diǎn)。煙葉收入金額上，熱泵烤房烤后煙平均每炕高出自動(dòng)加煤烤房880元。

2.4 不同能源烤房烤后煙外觀質(zhì)量 從表6可以看出，熱泵烤房烤后煙葉下橘二顏色更均勻，成熟度、結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度與自動(dòng)加煤烤房無差異?？竞鬅熣w評(píng)價(jià)下橘二和中橘三優(yōu)于自動(dòng)加煤烤房。

3 結(jié)論與討論

（1）皖南煙區(qū)采用雙制式熱泵烤房烘烤煙葉，供熱、排濕、裝煙量能夠滿足生產(chǎn)需求，特別是不排放污染物，符合節(jié)能減排的環(huán)境要求。

（2）雙制式熱泵烤房較一般熱泵烤房能耗較高，上部煙烤煙能耗≥3.1kW·h/kg干煙。這可能是在制熱與制冷功能兼?zhèn)涞那闆r下，會(huì)影響制熱效果，從而增加了能耗。

（3）在經(jīng)濟(jì)效益方面，使用熱泵烤房每炕煙平均可增加效益741元，折合增加效益2775元/hm2。每座烤房投入5.6萬元，年收益率6.6%，需15年回收成本。如考慮多元化產(chǎn)品的烘干、存儲(chǔ)，則每年每座烤房可增加效益7860元，即增加效益8601元/座，年收益率15.4%，約需7年回收成本。

參考文獻(xiàn)

[1]陳順輝，黃一蘭，巫升鑫，等.我國烤煙生產(chǎn)發(fā)展幾個(gè)問題的探討[J].中國煙草科學(xué)，2001（3）：34-37.

[2]王衛(wèi)峰，陳江華，宋朝鵬，等.密集烤房的研宄進(jìn)展[J].中國煙草科學(xué)，2005（3）：12-14.

[3]胡小東，晏飛，鄒聰明，等.清潔能源在烤煙密集烤房中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（5）：132-138.

[4]陳紅麗，張兆揚(yáng)，程相紅，等.熱泵烤房與燃煤烤房應(yīng)用效果對(duì)比研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，44（12）：135-139.

[5]羅萬麟，李永棟，楊柳.不同燃料烤房煙葉烘烤效果分析[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017（10）：63-65.

[6]許錫祥，陳承亮，呂作新，等.幾種新型密集烤房烘烤效果比較[J].中國煙草科學(xué)，2017，38（5）：82-86.

（責(zé)編：張宏民）