清潔能源替代燃煤在密集烤房烘烤中的應(yīng)用研究進(jìn)展

　　摘要：燃煤烘烤存在供熱不穩(wěn)定、有害氣體排放量大、成本較高、操作難度和勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題，以清潔能源為燃料替代燃煤開展密集烤房煙葉烘烤是實(shí)現(xiàn)烤煙可持續(xù)發(fā)展的必由之路。本文闡述了電熱泵、天然氣、生物質(zhì)燃料等環(huán)保清潔能源替代燃煤在密集烤房煙葉烘烤調(diào)制上的研究應(yīng)用，對(duì)上述三種清潔能源加熱密集烤房的特點(diǎn)、存在的問題和發(fā)展前景作進(jìn)一步分析探討，提出推進(jìn)清潔能源用于烤煙烘烤調(diào)制的建議，以期為清潔能源替代燃煤在烤煙密集烤房的推廣應(yīng)用提供參考。
　　Abstract： Many problems are related to unsteadily heat supply， large amount of harmful gas emission， high cost of burning coal， operation difficulty and labor intensity. Therefore， application of clean energy as a fuel instead of using coal in the bulk curing barn for flue-cured tobacco is the only way to achieve sustainable development. Clean energies in the form of electric heating pump， natural gas， biomass fuel are discussed in this study. The characteristic， existing problems and development prospects of the above three clean energy used in the bulk curing barn were further elaborated. Moreover， promoting clean energy application was also proposed to provide and popularize the clean energy in bulk curing barn.
　　關(guān)鍵詞：清潔能源；烤煙；密集烤房；烘烤
　　Key words： clean energy；flue- cured；intensive roast house；bake
　　中圖分類號(hào)：TK6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2019）03-0188-03
　　0 引言
　　隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，烤煙規(guī)模化種植、專業(yè)化烘烤成為我國(guó)烤煙生產(chǎn)發(fā)展的新趨勢(shì)，密集烤房作為專業(yè)化烘烤的重要組成部分，近年來(lái)已成為我國(guó)煙葉烘烤設(shè)備的發(fā)展方向。然而，目前密集烤房均以燃煤作為主要供熱能源，存在較多問題：一是烘烤成本較高。每公斤干煙葉烘烤的燃料成本為2.5元左右，人工成本約為1元，烘烤成本占煙葉生產(chǎn)成本近30%，嚴(yán)重影響煙農(nóng)的種煙收益；二是操作難度和勞動(dòng)強(qiáng)度大。煤燃燒具有延遲性、滯后性等特點(diǎn)，很難實(shí)現(xiàn)精確升溫，且溫濕度控制不準(zhǔn)確。另外，需要人工加煤，加煤頻率高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，稍有不慎，就會(huì)造成升溫過(guò)快、掉溫，烤青、烤壞煙葉現(xiàn)象普遍；三是對(duì)大氣環(huán)境污染大。燃煤燃燒后會(huì)釋放大量的CO2、CO、NOX、SO2和粉塵等污染物，對(duì)大氣污染及環(huán)境惡化存在潛在危險(xiǎn)。據(jù)測(cè)算，一個(gè)20座規(guī)模的烤房群，整個(gè)烘烤季節(jié)排放煙塵4～5t，CO2 1.6～2.2 t[1]。燃煤烘烤存在的無(wú)效能耗過(guò)高、供熱不穩(wěn)定、有害氣體大量排放等問題，同時(shí)導(dǎo)致的煙葉生產(chǎn)成本難控、烘烤損失較大、大氣環(huán)境污染嚴(yán)重等這一系列問題，已成為制約煙葉生產(chǎn)綠色長(zhǎng)效發(fā)展的重要因素，也引起了各級(jí)政府及煙草行業(yè)的高度重視。
　　清潔能源是指對(duì)生態(tài)環(huán)境低污染或者無(wú)污染的能源，不僅包括能源本身的清潔性，還包含生產(chǎn)能源體系的清潔性。我國(guó)清潔能源包括清潔煤技術(shù)、太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮�、潮汐能、核能和氫能等[2]。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，亟待開發(fā)新的清潔能源替代燃煤用于密集烤房煙葉烘烤。世界上烤煙生產(chǎn)先進(jìn)的國(guó)家，包括美國(guó)、加拿大等，普遍以燃油或天然氣為能源進(jìn)行密集烘烤[3-4]。自20世紀(jì)90年代起，我國(guó)相繼開展了利用生物質(zhì)燃料、電熱泵、天然氣等清潔能源進(jìn)行密集烘烤的試驗(yàn)研究，但絕大多數(shù)研究?jī)H僅利用一座或者幾座烤房對(duì)煙葉一兩個(gè)部位進(jìn)行烘烤對(duì)比試驗(yàn)，缺少利用密集烤房群對(duì)整個(gè)烤季的煙葉進(jìn)行烘烤試驗(yàn)，更鮮有大面積推廣應(yīng)用的報(bào)道。從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，發(fā)展利用如太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、電能等清潔可再生新能源替代燃煤將是今后密集烤房實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要舉措，是今后密集烤房煙葉烘烤的發(fā)展趨勢(shì)。本文總結(jié)分析生物質(zhì)燃料、電熱泵、天然氣這三種清潔能源加熱密集烤房烘烤的特點(diǎn)、存在的問題及應(yīng)用前景，并從加強(qiáng)烤煙清潔能源研發(fā)和完善清潔能源技術(shù)服務(wù)體系等方面提出推進(jìn)我國(guó)清潔能源發(fā)展的建議，以期推進(jìn)清潔能源在密集烤房煙葉烘烤中推廣應(yīng)用。
　　1 熱泵加熱密集烤房
　　熱泵是通過(guò)冷凝器內(nèi)的制冷劑冷凝釋放熱量供熱的一種節(jié)能裝置，主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器四大部件組成。
　　根據(jù)低溫?zé)嵩床煌�分為空氣源熱泵、地源熱泵和水源熱泵，一般密集烤房利用的是最�?jīng)濟(jì)方便的空氣源熱泵。熱泵吸收空氣中的熱量進(jìn)入烤房加熱室內(nèi)，熱空氣通過(guò)煙層后返回烤房加熱室進(jìn)行循環(huán)，不但可以節(jié)約燃料，還可以完全消除污染物的排放。
　　近年來(lái)，國(guó)內(nèi)不少煙葉主產(chǎn)區(qū)嘗試將熱泵節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于密集烘烤，特別是福建、河南、云南在熱泵用于煙葉烘烤中進(jìn)行了較多研究，且取得了一定成效。潘建斌等[5]對(duì)熱泵型煙葉自控密集烤房與普通燃煤烤房的性能及所烤煙葉的品質(zhì)進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，熱泵型烤房可顯著降低燃料消耗，提高煙葉烘烤品質(zhì)，降低烘烤成本。2012年玉溪市煙草公司利用熱泵集成供熱密集烘烤與燃煤烘烤對(duì)比，結(jié)果表明每公斤干煙葉耗電3度左右，烘烤成本1.5元，與燃煤烘烤相比成本得到了降低，減少了加煤環(huán)節(jié)用工，用電控制穩(wěn)定，烘烤過(guò)程中溫度波動(dòng)較少，不會(huì)出現(xiàn)燃煤烘烤中因?yàn)榧用毫慷嗌賹?dǎo)致的升溫過(guò)猛或降溫問題，有助于提高和穩(wěn)定煙葉烘烤質(zhì)量，得到了煙農(nóng)、煙草科技人員的普遍認(rèn)可。

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