電熱泵烤房與普通密集烤房烤煙烘烤對比試驗

資靜云　楊敏婕　高海芬

摘要? ? 針對普通燃煤密集烤房烘烤調制環節存在效率低、勞動強度大、煤耗高、烘烤后的煙葉質量不穩定等問題，開展了電熱泵烤房與普通燃煤密集烤房的烘烤對比試驗。結果表明，與普通燃煤密集烤房相比，電熱泵烤房省工、省時，烘烤后的煙葉無附著物和異味，煙葉品質、品相提升較大，烘烤成本低，節本增效顯著，具有較好的推廣前景。

關鍵詞? ? 電熱泵烤房;普通密集烤房;烤煙;對比試驗

中圖分類號? ? S572;TS44? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）09-0224-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

煙草產業一直以來是云南省經濟發展的支柱產業，煙葉的烘烤是決定品質、產量和可用性的一個重要環節，直接影響煙農的經濟收入、卷煙工業產品質量和經濟效益。從2005年以來，推廣使用的烤房基本定型為臥式密集烤房，燃料主要以煙煤為主。煙葉烘烤是一個大量消耗熱能的過程，密集烤房在減輕勞動強度、降低煙葉烘烤成本、提高烘烤質量等方面有一定成效[1-3]。目前，烘烤1 kg干煙平均耗煤（23 022.19 kJ/kg）量為1.5～2.0 kg，熱能利用率低、能量浪費大。隨著烤房群建設規模擴大，烘烤燃燒導致污染日益嚴重。

近年來，由于對生態環境保護重視程度的加大，對新能源烘烤煙葉的研究步伐正在加快，許多專家和科技工作者從烘烤設備、新能源利用等方面對提高熱能利用率做了許多探索研究，將生物質燃料、清潔能源電熱泵、天然氣、電磁烤房等應用到煙葉烘烤方面，研究出了許多烤煙烘烤設施設備[4-6]。為了保護撫仙湖、降低烤煙烘烤排放污染，澄江縣在撫仙湖徑流區種植烤煙，在烘烤環節引進清潔能源電熱泵烤房烘烤煙葉進行探索研究。現將試驗內容總結如下。

1? ? 材料和方法

1.1? ? 試驗材料

烤煙試驗烘烤品種為K326，是“2260”項目，按照綠色生態有機煙葉栽培技術種植，適時成熟采收。

熱泵烤房機組型號：RF45D-DF，2組7HP高溫熱泵機組。外形尺寸1 500 mm×800 mm×1 560 mm，加熱間設置排濕窗。對照烤房為普通密集烤房，規格為8.0 m×2.7 m×3.5 m，下降式氣流，裝煙室容量為4 000 kg鮮煙葉，燃料為煤炭（21 766.43～23 022.19 kJ/kg）。

1.2? ? 試驗方法

2018—2019年于云南省澄江縣龍街街道熱泵烤房群以普通密集烤房為對照（CK），與電熱泵烤房分別裝烤同一品種、生長正常、部位與成熟度相同的鮮煙葉進行烘烤。烘烤過程中記錄烤房內外溫度、風速、烘烤時間等。烘烤后煙葉分級稱量，記錄上等煙比例及均價，下二棚、腰葉、上二棚等部位分別取樣2 kg混合進行化驗分析。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 烘烤溫度

由表1可知，電熱泵烤房在煙葉變黃、定色、干筋期的縱向溫度分別為3.9、4.6、1.7 ℃，較密集烤房（CK）同時期的溫度偏低，并且縱向平均溫度降低1.9 ℃。說明電熱泵烤房升溫靈敏、升溫速度快、排濕順暢，能滿足烘烤不同階段溫度和濕度的需要，為整個烤房煙葉變黃提供強有力保障。

2.2? ? 煙葉初烤質量及成本

由表2可知，電熱泵烤房與密集烤房（CK）相比，烘烤后的上等煙比例較高，中等煙比例低;均價增加1.5元/kg;用工量明顯減少，電熱泵烤房較普通烤房（CK）每爐減少56.8%的用工量;總成本下降了1.15元/kg。電熱泵烤房的烤煙鮮干比低，說明電熱泵烤房烘烤出的煙葉內在化學物質消耗比較少，單位重量鮮煙葉烤出的干煙葉比較多。

2.3? ? 初烤煙葉內在質量分析

由表3可知，2種烤房烤出的煙葉主要化學成分差異不大。相比之下，電熱泵烤房烤出的煙葉淀粉、蛋白質低于密集烤房（CK）。密集烤房烘烤出的煙葉淀粉含量較高，影響煙葉的香氣和吸味，并且每爐煙葉會損失一定量的揮發性致香物質。但是，使用電熱泵烤房烘烤出的煙葉，淀粉含量降低，總糖、還原糖高于對照，說明煙葉在烘烤過程中內在物質轉化的更徹底;施木克值、糖堿比更加協調，煙葉內在質量更好;各項化學指標協調，揮發性致香物質顯著增加，提高了煙葉的工業可用性。

2.4? ? 環境效益分析

電熱泵烤房設備具有高能效、綠色環保、零排放等優點，以熱泵作為主要熱源能大幅降低烘烤成本。與密集烤房用600 kg煙煤烘烤出400 kg干煙葉對比，清潔化電能烘烤每爐減少CO2排放量967～1 396 kg、SO2排放量29～42 kg，NOX排放量14～21 kg、粉塵排放量263～380 kg。

3? ? 結論與討論

電熱泵烤房采用全自動控制，不需定時加燃料和除渣，降低烘烤勞動力成本，減少工作量，解放煙農生產力。電熱泵烤房用工量為1.11個/爐，較密集烤房減少1.44個/爐，烘烤1 kg煙葉成本1.70元，較密集烤房減少1.15元。使用煤、生物質、天然氣和電作為能源中，電熱泵的成本最低。

電熱泵烤房烘烤出的煙葉灰分、雜味很少，煙葉品質好，在烘烤供熱過程中溫度是恒溫的，在煙葉烘烤過程中溫濕度波動小。在試驗中較密集烤房降低了K326雜色煙、掛灰煙比例。電熱泵烤房的使用具有很好的社會效益和經濟效益，但因為其一次性投入成本較高，推廣有一定的難度。隨著地方政府主導、煙草企業主推、爭取電力等企業支持，整合各方面資源，降低電熱泵烤房設施設備的成本，電熱泵烤房今后具有較好的推廣前景。總而言之，電熱泵烤房能夠有效提高煙葉烘烤質量，該技術的推廣與應用，能夠實現煙草提質增香、節本增效、節能減排、保護環境，將促進煙葉生產由傳統的組織管理方式向現代化農業生產方式轉變。

4? ? 參考文獻

[1] 呂芬，王麗萍，肖志文，等.烤煙不同烤房對比試驗[J].云南農業科技，2006（2）：25-27.

[2] 陳頤，王亞輝，孫書斌，等.電熱密集烤箱烘烤煙葉主變黃時間容差研究[J].云南煙草科學，2018（12）：35-47.

[3] 康云海，田春燕.云南發展智能化電烤房的成本與效益分析[J].云南煙草科學，2018（12）：48-53.

[4] 王建安.清潔能源智能供熱對烤煙烘烤效果的研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2018.

[5] 楊和平.新能源烤煙烘烤技術研究通過成果鑒定[N].攀枝花日報，2014-03-20（001）.

[6] 張雨薇，易鎮邪，周清明.不同密集烤房對烤煙烘烤能耗成本與上部葉品質的影響[J].甘肅農業大學學報，2019，54（5）：112-120.