云南省楚雄州生物質烤房推廣應用研究

鄭東方 曹敬東 付國潤 梅文強 柴建國 孫精華 徐洪剛 劉伯君 鹿晉琿 宦洪坤 肖毅為 董釗 劉江萍

摘要 通過對比傳統燃煤密集型烤房發現，生物質烤房在燃料費、電費等方面較傳統燃煤密集型烤房增加0.35和0.05元/kg;在用工方面，生物質烤房較傳統燃煤密集型烤房均有所下降，其中烘烤用工減少了0.27元/kg，減幅達40.3%;在環保、經濟效益方面，生物質烤房較傳統燃煤密集型烤房有所增加，生物質烤房CO2、SO2和CO排放量均有所下降，生物質烤房上等煙比例、中等煙比例、煙葉均價較傳統燃煤密集型烤房均有所增加。

關鍵詞 楚雄;烘烤;生物質;密集型烤房

中圖分類號 TU 26? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）21-0193-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.049

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on the Extension and Application of Biomass Bakery in Chuxiong Prefecture of Yunnan Province

ZHENG Dong-fang，CAO Jing-dong，FU Guo-run et al

（Chuxiongzhou Branch of Yunnan Tobacco Company，Chuxiong， Yunnan? 675000）

Abstract By comparing with the traditional coal-fired intensive bakery， the fuel cost and electricity cost of biomass bakery increased 0.35 and 0.05 yuan /kg. The employment cost of biomass bakery decreased than that of traditional coal-fired intensive bakery， the employment cost of biomass bakery for drying tobacco leaves decreased 0.27 yuan/kg， the decreasing amplitude reached 40.3%. In terms of environmental protection and economic benefits， biomass bakery increased than the traditional coal-fired intensive bakery， the discharge of CO2 ， SO2 and CO all decreased. The proportion of superior tobacco leaves， the proportion of medium tobacco leaves and the average price of tobacco leaves increased compared with the traditional coal-fired intensive bakery.

Key words Chuxiong;Baking;Biomass;Intensive bakery

基金項目 中國煙草總公司云南省公司科技項目（2014YN27）。

作者簡介 鄭東方（1987—），男，云南雙柏人，農藝師，碩士，從事煙葉烘烤研究。

收稿日期 2020-12-03

20世紀60年代，美國北卡羅萊納州立大學的Johnson等[1]開展了烤煙堆積烘烤的研究，開創了密集型烤房研究的先河，從此密集型烤房在全世界普及開來。一直以來，我國烤房建設都與煙區的煙葉綜合發展水平息息相關，經歷了傳統自然通風烤房[2-6]、熱風循環烤房[7-11]、普改密烤房、密集式烤房等遞進式發展階段。2009年11月，印發了國煙辦綜[2009]418號文件，確定了密集型烤房連排建設方式，使我國密集型烤房建設水平和煙葉烘烤應用技術水平大幅度提高。密集型烤房作為現代煙草農業發展的重要基礎設施和煙葉生產基礎設施建設的重要內容，成為全國各煙區煙葉烘烤的應用主體。然而，國內密集型烤房所用燃料主要是烤煤，由于其燃燒不均勻，升穩溫不穩定，并且還釋放大量的NOx、SO2、CO2、粉塵等，嚴重污染烤房周邊環境，持續造成大氣溫室氣體增加[12-13]。

楚雄州作為全國第三大煙區，全州共建設密集型烤房3萬余座。隨著人們生活水平的提升和環保意識的增強，開發新的清潔能源烘烤煙葉成為必需[14]。目前，較常見的清潔能源有太陽能、電能（電加熱和熱泵）、天然氣、生物質等[15]。然而，大部分清潔能源烘烤都處于研究階段，其推廣及應用面積較小。楚雄州結合自身實際情況，為減少空氣污染，推動烘烤向清潔可持續健康發展，2020年在全州將425座傳統燃煤密集型烤房改造成生物質烤房，以期為下一步大范圍推廣應用積累實踐經驗。

1 材料與方法

1.1 試驗品種

試驗品種為云煙87。

1.2 試驗地點

2020年楚雄州推廣425座生物質烤房，其中楚雄市30座、牟定縣55座、姚安縣125座、大姚縣165座、祿豐縣30座、雙柏縣20座。

1.3 供試設備

烘烤供試設備主要由2家設備廠提供：昆明明工機電有限公司、重慶和創簡一科技有限公司。供熱設備通過外接生物質燃燒機，將燃燒機對接到加熱室中，實現外部加料、內部加熱室內燃燒，不對密集型烤房進行較大改動。

1.4 試驗設計

以傳統燃煤密集型烤房為對照，共設置2個處理，分別為處理①（傳統燃煤密集型烤房）和處理②（生物質烤房）。2個處理分別選擇種植水平相近、大田煙葉生長平衡、營養水平相當的農戶進行對比試驗。

1.5 測定項目與方法

跟蹤記載生物質烤房和傳統燃煤密集型烤房的烘烤時間、減排情況、烘烤能耗情況、烘烤用工成本投入以及烤后煙葉質量等。

CO2減排量=（節煤量×16 743 kJ÷29 300 kJ）×0.68t/tce×44÷12（1）

SO2減排量=（節煤量×16 743 kJ÷29 300 kJ）×0.015 6t/tce×64÷32（2）

煙塵減排量=（節煤量×16 743 kJ÷29 300 kJ）×0.009 6t/tce（3）

1.6 數據處理

使用Microsoft Excel 軟件進行數據整理及制圖，再使用SPSS 21.0統計軟件進行數據統計與分析。

2 結果與分析

2.1 能耗情況

通過生物質烤房和傳統燃煤密集型烤房能耗比較（圖1）發現，根據當前生物質顆粒平均市價和農業生產用電價格計算，烘烤干煙葉生物質烤房的燃料費為1.60元/kg，電費為0.60元/kg，總能耗費用為2.20元/kg;烘烤干煙葉傳統燃煤密集型烤房的燃料費為1.25元/kg，電費為0.55元/kg。生物質烤房燃料費和電費較傳統燃煤密集型烤房分別增加0.35和0.05元/kg，增幅分別為28.0%和9.1%，綜合能耗增加了0.40元/kg，增幅為22.2%。

2.2 用工情況

生物質烤房實現了煙葉烘烤自動化供料，隨著烤房群規模的增加，用工減少越來越明顯。以10座烤房群為例，傳統燃煤密集型烤房需要烘烤技師1人、司爐工2人，但采用生物質能源烘烤時只需司爐工1人，司爐工按3 000元/月的工資標準，用工3個月可節省9 000元，減輕了勞動強度，節約了人力成本。

通過生物質烤房和傳統燃煤密集型烤房干煙葉用工比較（圖2）發現，生物質烤房和傳統燃煤密集型烤房在編煙用工、裝煙用工和出爐用工相同，但生物質烤房和傳統燃煤密集型烤房在烘烤用工方面干煙葉用工減少了0.27元/kg，減幅達40.3%。

2.3 環保效益

由表1可知，生物質烤房CO2排放量為11.02%，傳統燃煤密集型烤房CO2排放量為12.11%，二者

不存在顯著差異;生物質烤房SO2排放量為3.60 mg/kg，傳

統燃煤密集型烤房為82.31 mg/kg，方差分析顯示二者存在顯著差異;生物質烤房CO排放量為384.21 mg/kg，傳統燃煤密集型烤房為2 763.15 mg/kg，方差分析顯示二者存在顯著差異。

2.4 經濟效益

由表2可知，生物質烤房上等煙比例為58.72%，較傳統燃煤密集型烤房提升1.09百分點，增幅為1.89%;生物質烤房中等煙比例為32.90%，較傳統燃煤密集型烤房提升0.82百分點，增幅為2.56%;生物質烤房上中等煙比例為91.62%，較傳統燃煤密集型烤房提升1.91百分點，增幅為2.13%;生物質烤房煙葉均價為23.68 元/kg，較傳統燃煤密集型烤房增加0.49元/kg，增幅為2.11%。

綜上所述，生物質烤房在燃料費、電費等方面較傳統燃煤密集型烤房增加0.35和0.05元/kg;在用工方面，生物質烤房較傳統燃煤密集型烤房有所下降，其中烘烤用工減少了0.27元/kg，減幅達40.3%。在環保、經濟效益方面，生物質烤房較傳統燃煤密集型烤房有所增加，生物質烤房CO2排放量、SO2排放量、CO排放量均有所下降，生物質烤房上等煙比例、中等煙比例、煙葉均價較傳統燃煤密集型烤房均有所增加。

3 討論

烤煙生產投入的勞力、煙用物資和燃料較其他農副產品更高。在美國，燃料費用約占生產烤煙成本的25%，在我國烤煙生產中煙葉烘烤成本占比更高[16]。自2009年以來，隨著規范化密集型烤房在我國各個煙區的推廣應用，烘烤勞動強度和能耗均有較大改善，但大多數密集型烤房烘烤設備對煤炭的要求較高，特別是全自動烘烤設備必須要求是顆粒無煙煤，且煤炭價格較高，因此探索與密集型烤房相配套、成本低、燃透率高、污染少、使用方便的燃料就顯得十分必要[17]。我國生物質能資源十分豐富，每年農作物秸稈產量在8億t以上，以直接燃燒為主，利用效率極低，大部分被直接遺棄或焚燒。這不僅會污染環境，而且造成了巨大的能源浪費[18]。我國是以煤炭為主要能源的國家，每年直接用于燃燒的煤炭在9億t以上，大量煙塵、SO2等污染物排放到環境中，形成以煤煙型為特征的大氣污染。生物質作為煙葉烘烤替代能源，實現了CO2零排放和微硫化物排放，對于改善環境、降低溫室效應都有極大的益處。

楚雄州作為全國第三大煙區，自2016年以來在全州改造傳統燃煤密集型烤房成生物質烤房425座。通過對比傳統燃煤密集型烤房發現，生物質烤房在燃料費、電費等方面較傳統燃煤密集型烤房增加0.35和0.05元/kg;在用工方面，生物質烤房較傳統燃煤密集型烤房有所下降，其中烘烤用工減少了0.27元/kg，減幅達40.3%;在環保、經濟效益方面，生物質烤房較傳統燃煤密集型烤房均有所增加，生物質烤房CO2排放量、SO2排放量、CO排放量均有所下降，生物質烤房上等煙比例、中等煙比例、煙葉均價較傳統燃煤密集型烤房均有所增加。生物質烤房實現了煙葉烘烤節能減排，但是應用推廣過程中發現本地柴煤價格較為便宜，維持在600元/t左右，然而生物質燃料價格在1 200元/t左右，烘烤一爐煙葉2種類型烤房的燃料使用量均在1 200 kg左右，造成烘烤成本增加，煙農接受度不高。如果需要進一步擴大推廣，需要由煙草部門給予一定的補貼，從示范引領入手，讓煙農見到實惠才可以使生物質應用得到普及。

參考文獻

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