生物质能源在新疆水果烘干中的应用

木合塔尔·米吉提

摘要 水果烘干是能耗需求大、污染系数高的作业。生物质能源作为一种低碳环保的可再生能源，在新疆水果烘干中有巨大的应用潜力。该文计算了2014年新疆主要农作物秸秆所含能量，分析了其在水果烘干中节能减排的前景，指出应充分发挥生物质燃料低成本、低污染特点，开发研制生物质热风炉。提倡研发以沼气、稻壳煤气等丰富生物质燃气作为气源的水果烘干房，促进新疆生物质能源在水果烘干中的应用。

关键词 水果烘干；生物质能源；热风炉；新疆

中图分类号 TS255.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）03-0233-02

Abstract Fruit drying is the work with high energy consumption and high pollution coefficient.Biomass energy is a kind of renewable energy with low carbon and environmental protection，it has great application potential in Xinjiang fruit drying.This paper calculated energy contents of main crops straw of Xinjiang in 2014，analyzed the prospect of energy saving and emission reduction in fruit drying，pointed out that should make full use of biomass fuels with low cost，low pollution characteristics，develop biomass hot blast stove.At the same time，promoted to develop fruit drying room which taking methane，rice husk gas as source，in order to promote the application of biomass energy in fruit drying.

Key words fruit drying；biomass energy；hot blast stove；Xinjiang

新疆维吾尔自治区是我国最大的水果和干果生产区域，2014年新疆水果种植面积达到9.51万hm2，水果总产量已超过858.61万t，其中葡萄产量231.61万t，红枣产量257.46万t、杏产量128.16万t，這些水果通过热风干燥设备制成干果，大大提高了当地果农的收入[1]。随着国家购机补贴政策的实施和补贴力度的增加，目前新疆各地区（特别是南疆地区）水果烘干从人工晾晒为主逐渐转为热风烘干房烘干为主。水果烘干是林果业生产中的高耗能作业，近几年热风烘干房烘干方式达到了一定的规模，而烘干房热风烘干主要热源是煤，热效率低，能源消耗大。水果加工率按30%计算[1]，每年机械化干燥的水果约有257.83万t。研究资料表明，每干燥1 t农副产品需耗标准煤0.08 t[2]，

仅水果烘干一项就需耗用标准煤20.63万t左右，且随着水果机械化干燥需求的进一步增大，耗煤量还会不断增加。同时，水果烘干也是高污染作业，按照目前我国化石能源的污染物排放系数[3]，消耗20.63 万t标准煤会排放CO2约55万t、SO2 0.20万t、NOX 0.25万t和烟尘0.05万t，这些污染物一般直接排入大气，对环境造成严重污染[4]。

当前，我国正面临能源紧缺与环境污染的双重压力，在此背景下，如何实现节能环保的水果烘干已成为我国农业生产的重要议题。因此，选择与研发新型高效清洁的水果烘干能源燃料已迫在眉睫。

1 生物质能源简述

生物质包括木材及森林工业废物、农业废物、城市及工业有机废物、水生植物、畜禽废物及能源作物等多种形式的有机物质。生物质能源则指利用上述生物质作为原料生产出的各种形式的能源，其来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固、液、气态燃料。利用生物质能可以减少人类对大气的污染，减少碳排放，使废物再次循环利用。新疆维吾尔自治区生物质能源资源丰富，发展前景广阔，在国家补贴政策的扶持下，生物质能源用在水果烘干中具有深远意义。

生物质能作为煤炭和石油的替代能源，具有以下几个方面的典型特征：一是可再生性。生物质能由于通过植物的光合作用，不仅资源丰富，而且可以循环利用。二是低污染性。生物质能CO2净排放量近似为0，可有效减轻温室效应。三是广泛分布性。生物质能分布空间巨大，可代替传统能源使用。四是可存储性与替代性。生物质能是有机资源，可以对于资源本身或其液体或气体燃料产品进行存储。基于上述特点，生物质能今后发展空间巨大，在生态环境保护方面其比煤炭等化石燃料具有更大的优越性，可为缓解地球环境压力做出突出贡献。

2 新疆水果烘干燃料使用现状

新疆水果的干制最初主要以自然晾晒为主，其受天气因素的影响较大，如果遭遇阴雨连绵天气，则会有大量烂果、霉变等情况发生，且在晾晒过程中容易受到沙尘或微生物污染，在一定程度上存在食品安全隐患。为了加快水果的制干速度，提高干果质量，减少污染，新疆各水果主要产区纷纷建起了以煤为燃料的热风烘干房。虽然热风烘干房形式多种多样，但烘干原理基本相同。目前，在新疆水果热风烘干房广泛使用燃煤热风炉。从表1可看出，燃煤热风炉存在热效率不高、设备投资大、使用寿命短、污染程度大等缺点。针对燃煤价格的不断高涨以及国家对生态环境问题特别重视，在这种情况下，改造水果热风烘干房原有的燃煤热风炉为成本低、环保且无污染和在新疆燃料来源广的生物质热风炉，真正能做到节能、环保、高效益和安全。在节能减排及经济性上，生物质热风炉比燃煤、燃油热风炉更具优势。

3 新疆生物质能源资源

生物质能源的资源来源非常广泛，主要包括农业生物质资源、林业生物质资源、 城市有机垃圾资源等。新疆是一个农业大区，有丰富的农业生物质资源。根据《新疆统计年鉴2015》发布的作物产量，本文对新疆维吾尔自治区2014年农业生物质资源（即农作物秸秆资源）进行计算，计算得出了新疆维吾尔自治区2014年秸秆所能提供的能量为1 691 290.84万t标准煤（表2）。

4 前景与展望

随着新疆水果种植面积的不断增加，水果加工需求量的增大，以煤为主要能源的水果烘房数量越来越多，所面临的节能减排压力更加迫切。新疆生物质能源相当丰富，用生物质燃料为水果烘干提供热源有广阔的应用前景，同时也是一条可持续发展之路。虽然很多果农和政府部门意识到生物质能源在水果烘干上运 用的重要性，但现有技术落后，科研创新不够，同时缺乏相关的政策、法规做政策指导，新疆生物质能源烘干水果还有很长的路要走。要充分发挥生物质燃料低成本、低污染的特点，加强燃农作物秸秆热风炉的研究，换用更加高效的换热器，在减排的同时提高热效率。加强以沼气、稻壳煤气等丰富生物质燃气作为气源，研发各种规格的生物质燃气水果烘干房，促进农村生态环境的发展[6]。

5 参考文献

[1] 刘小龙，史建新，沈卫强，等.利用太阳能集热器-热泵组合干燥设备进行杏干燥[J].新疆农机化，2015（1）：11-13.

[2] 李立敦，黄建明.太阳能干燥在工农业生产中应用的可行性及应用实例[J].能源工程，2008（1）：36-39.

[3] 国网能源研究院.2012中国节能节电分析报告[M].北京：中国电力出版社，2012.

[4] 邸坤，李杰.中国粮食干燥节能减排新技术与新设备[J].粮食与饲料工业，2011（12）：16-21.

[5] 张百良.生物质成型燃料技术与工程化[M].北京：科学技术出版社，2012：61-73.

[6] 江梅.简易水果烘干设备[J].世界热带农业信息，1994（12）：17.