陳永婷 王彥楠
摘要:生態文明建設是關系中華民族永續發展的根本大計。中華民族向來尊重自然、熱愛自然,綿延5000多年的中華文明孕育著豐富的生態文化。生態興則文明興,生態衰則文明衰。隨著現代煙草農業的推進,烘烤環節作為煙葉生產的重要組成部分,勞動強度大、烘烤效果不穩定、自動化水平和集約化程度不高,且對空氣污染嚴重等問題表現越來越突出,成為煙葉生產可持續發展的障礙。本文對煙葉烘烤的節能減排方式進行了研究,以期提高煙葉烘烤效率、降低用工量、提高煙農收入,同時促進煙葉烘烤綠色發展。
關鍵詞:節能減排;烤煙;綠色
傳統煙葉烘烤使用的燃料以燃煤居多,中國每年生產煙葉200萬噸,就需要原煤754萬噸。而燃煤燃燒不穩定、升溫不均勻,不僅容易影響烤煙質量,而且無效能耗過高,易導致燃料浪費,排放大量的SO2、CO2、NOx和顆粒物等,常造成環境污染等多種問題。生物質燃料壓縮或擠壓成為容積密度較大、熱效率較高、便于運輸和貯藏的固體成型燃料,其形狀和尺寸統一,使用方便,易于燃燒,是煤和薪柴優秀的替代燃料。生物質顆粒燃料灰分含量<1.50%,硫含量和氯含量均<0.07%,氮含量<0.5%。生物質顆粒燃料熱穩定性好、流動性好,適合煙葉自動化烘烤??緹熀婵局袘蒙镔|能源不僅有利于烤后煙葉品質的提升,降低烘烤成本,也能減少烤煙生產的烘烤污染。
一、煙葉烘烤能源消耗基本現狀
煙葉烘烤本身就存在消耗,并且其耗能情況是多方面的,如煙葉烘烤中葉片內的自由水和結合水出現水分氣化蒸發現象,為了保持一定的濕度環境,那么就需要排出空氣中多余的水分,則需要使用通風設備排濕;煙筒口則需要排煙、耗熱;在烤房中則又需要對冷空氣加熱排出,這些方面都存在耗能情況。以熱耗能來說,煙葉在烘烤過程中需要將其葉片上的水分消耗掉,則需要使用一定的熱量所排出,排濕系統也需要將消耗的熱量排出,這所占的能耗是較多的。除此之外,還有一些無形能源消耗也較多,也會造成一定能源損失。
二、新型煙葉烘烤能源燃料及技術分析
(一)生物質能源及技術
現階段,生物質能源是諸多行業所用能源之一,因為這一類能源具有易于運輸、易存儲、密度高等特點,具有其他傳統生物質能源所不具備的優點。并且,之前所用生物質能源多以秸稈居多,但是,該能源存儲不方便、能量密度較低,在品質方面無法達到煙葉烘烤節能的需求。而新型生物質能源則有效提升了生物質秸稈品質,使其在煙葉烘烤行業得到了廣泛應用。生物質能源是以破碎的煤粒和一些可燃生物質摻雜而成,并且按照一定比例加入了粘合劑、助燃劑等,使其通過壓制技術制成生物質能源煤。該能源本身具有較高安全性,且對環境污染小,能源消耗低。在使用過程中所排出的廢氣較少,整體減排效果良好。而采取該能源烘烤煙葉則1kg煙葉可以節約0.16kg能源,則每爐煙葉烘烤則能節省到45kg--50kg之間的煤,對于實現節能效果顯得非常有效。
生物質能源技術主要是借助燃氣作為能源消耗手段,采取直接換熱與間接換熱的方式來對煙葉進行烘烤,進而實現對煙葉烘烤效率的提升作用。而該技術在使用過程中采取了自動控溫系統,能在直接換熱階段將煙葉所帶二氧化碳進行再利用,達到提升品質的作用。并且,國內相關學者研究表明,與傳統換熱式烘烤房相比,采取該技術能有效達到節能作用,且對改善煙葉品質、瞬提熱效率都有明顯效果,符合煙葉烘烤所要求的節能效果。
(二)太陽能能源及技術
太陽能在煙葉烘烤中應用較多,主要在于該具備技術安全、低耗、高效,能夠以較低的投入產生更高收益等顯著優點。并且因為太陽能的應用非常貼合我國現代所實施的綠色環保以及環境保護基本國策,因此受到了社會上大量的關注與重視。而將其應用于煙味的烘烤程序中,可以利用我國已經成熟的太陽能技術來將其直接轉化為熱能,進而再借助熱泵技術將所獲得的熱能轉化為電能,之后便可完成煙葉烘烤工序,實現節能減排的作用。另一方面而言,太陽能應用于煙葉烘烤中,還能夠減少過多的廢物、廢料以及存在污染危險的氣體排放,降低煙葉烘烤期間以后續處理,降低成本支出。
(三)納米涂料
納米科技是在上世紀八十年代末直至九十年代初逐漸興起,并且作為一種游走在世界前沿的交叉性新興科技而被世人所熟知。而在近年來,因為相關技術的深入發展,使得納米材料受到了大量的關注,其開始被應用于各行各業中,為各國經濟提供了良好的技術支持。將其應用于煙葉烘烤當中,是我國近年來對納米技術的一大創新,同時也為卷煙工業的未來發展指明了方向,并獲得了階段性的成功。在我國的煙葉烘烤過程中,起初是由湖南省首先利用這一技術所研發出來了納米涂料,然后將其應用于煙葉烘烤中,可有效降低煙葉烘烤的消耗,降低烘烤成本,并明顯提高煙葉質量的功效。納米涂料應用于煙葉燒烤過程中,其主要是依據流傳熱過程中無效熱擴散的能量得到重復利用,有效提高了烤房的熱效率,降低成本消耗。
(四)余熱共享
無論是哪種煙葉烘烤技術都是將高溫所產生的余熱以及所造成的濕氣排出去,以達到烘烤的目的。但是,將這部分熱量及濕氣排出會對能源造成極大的浪費,而這些能源既不能充分利用,且還會對環境造成影響。因此,如果能達到余熱共享,那么則能減少能源的浪費,達到節能目的。如在烤房的設計上,以聯排烤房作為烘烤室,將單一烤房中所產生的余熱及水汽濕熱進行循環利用,以此也能充分利用能源。經過相關學者研究表明,采取該技術能提高熱能利用率的20%以上,對煙葉烘烤成本降低具備明顯作用,可有效的實現溫度、濕度、余熱共享的目的,達到節能效果。
由此可見煙葉烘烤技術也要借助先進烘烤設備來達到節能途徑,且只有創新煙葉烘烤技術,才能夠從更好地實現綠色化工藝操作、降低勞動成本、提升煙葉烘烤品質的目的。因此,在該形勢下,對國內煙葉烘烤技術進行分析,改變煙葉烘烤固有觀念和老舊習慣,從技術手段上進行更新,以達到烘烤節能途徑,這對提升我國經濟水平和廣大煙農朋友的收入有著長遠意義。
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