我国粮食加工企业原粮收储的几种模式及分析

高建峰

(国粮武汉科学研究设计院有限公司，湖北 武汉 430079)

我国地域辽阔，气候千差万别，不同粮食加工企业使用原粮各有特点，在长期的生产实践中对原粮的接收、清理和储存产生了不同的结合地域、气候和自身特点的不同的作业模式。这些模式在工艺、设备和采用技术上各有特点[1]。本文在调研收集资料、归纳分析和关键技术环节实验验证的基础上总结出我国粮食加工企业在原粮收储上的几种技术模式——南方稻谷加工企业节能烘干收储模式、中原小麦加工企业分布式多渠道收储模式和北方玉米加工企业通风降温就仓干燥收储模式，并进行了分析。

1 南方稻谷加工企业节能烘干收储模式

1.1 南方稻谷收储特点及存在问题

大米是世界上40%人口的主要食物，世界稻谷年总产量已达5亿t左右。大米用作人类食物所占其总产量的比例在所有谷物中是最高的。中国是亚洲也是世界上稻谷产量最多的国家，2019年全国稻谷产量2.1亿t，占世界稻谷总产量的36%左右，居世界第一。中国水稻主要集中在湖南、湖北、江西、安徽、江苏、浙江、广东、广西、四川、福建、海南和黑龙江、吉林、辽宁等14个主产省区，其产量之和占全国稻谷总产量的80%以上。

我国水稻主要种植区的长江中下游的湖南、湖北、江西、安徽、江苏和华南的广东、广西等省份,尤其是湖北和江西一般在四月份后进入梅雨期，气候炎热、多雨、潮湿，又正值早稻收割期，收割后的早稻一般水分较高，稻谷收割后必须烘干使水分降至安全储存标准。高水分稻谷的烘干能源有煤、天然气、重油等，这些能源成本高，同时煤的燃烧作为烘干的热源由于对环境污染大已被国家明令禁止，因此烘干的能源一直困扰着南方稻谷加工企业。

多年来，随着新能源的利用、研究和实践，摸索出利用稻谷加工副产物稻壳作为新能源，以较低的成本烘干稻谷的技术模式，解决了南方高水分稻谷节能烘干的问题。

1.2 稻壳节能烘干模式的工艺特点

稻壳是稻谷加工过程中的主要副产品，含纤维素和木质素，是很好的能源燃料，其可燃成分达70%以上，易着火燃烧，发热量12.5～14.6 MJ/kg，约为标准煤的1/2。稻壳自然堆积密度小约130 kg/m3，运输不便。稻谷加工企业就地利用加工副产物——稻壳，是利用稻壳的最佳办法。稻壳直接采用气力压送技术输送至稻壳燃烧锅炉，燃烧产生的蒸汽用于发电(所发电量可以并入国家电网)，烟道气和蒸汽则可以用于烘干稻谷、采暖或其他需要热源的地方。由于稻谷烘干的季节性，因此实际稻谷加工生产中产生的稻壳多用于发电，兼顾烘干期高水分稻谷的烘干。

图1 稻壳烘干技术路线

随着我国环境法规日趋完善和国家生物质能源开发政策的鼓励，稻谷加工企业开拓新能源生产渠道，稻壳采用直燃或气化发电，就地为企业生产提供能源或将电量并网，这是稻壳作为新能源燃料利用的有效方法，也是解决相关环境污染问题的有效途径，具有极大的经济效益、社会效益和生态效益。

1.3 关键设备及设施

20世纪90年代是我国稻壳发电技术发展的重要时期。科研机构以及蒸汽发电机、气化发电机和稻壳锅炉设备制造厂纷纷投入人力、物力进行稻壳发电技术和装备的开发、研制工作，稻壳发电技术日趋成熟。

(1)稻壳发电机组：稻壳的着火燃烧温度在300～400℃左右，挥发含量高，析出和着火迅速。稻壳所具有的燃烧特性和流化特性，适合采用循环流化床燃烧方式进行热能综合利用。循环流化床锅炉燃料适应性广，可同时燃用多种燃料；燃烧强度高，传热系数高，环保特性优越；炉内换热均匀，热回收效率高，运行稳定，灰渣利用性高。稻壳在进入循环流化床后迅速向上移动和翻滚，快速燃烧，燃烧主要集中在给料点的上部，大部分热量在炉膛的中上部区域释放，通过燃料的循环使炉膛温度分布均匀，稻壳得以充分燃尽。稻壳锅炉的结构包括布风板、炉膛结构、一/二次风配比等，尽量减少悬浮段的受热面积以提高炉膛温度，使炉膛温度均匀并维持在820～900℃左右，使稻壳在炉膛内充分燃烧。

稻壳发电机组由蒸汽轮机、发电机、汽机房、除氧间、除尘器、烟道、烟囱、灰库、化水设施、配电间、点火油罐、油泵房、机力通风冷却塔及渣房组成并形成发电区。

图2 稻壳发电技术路线

(2)低温循环稻谷烘干机：低温循环稻谷烘干机，连续、低温、大风量、体外循环、自然冷却复苏。物料在干燥机顶部与底部之间循环运动，稻谷进料、烘干、出料等过程连续循环。稻谷烘干机温度调节范围为30～70°C，稻谷商品粮适合温度不超过42°C左右。烘干机采用大风量送风，稻谷在烘干机中低温度、大风量烘干30～50 min(稻谷从进口开始到出料结束)，至钢板仓自然冷却约6～8 h，自然冷却的过程去除水分约3%。

2 中原小麦加工企业分布式多渠道收储模式

2.1 多种方式保障粮源质量

在我国小麦是第三大粮食作物，也是全球第一大小麦生产国。2019年我国小麦产量1.33亿t，消费量为1.28亿t。河南是小麦种植大省，每年产量约0.21亿t，占全国小麦产量的25%。小麦的品种、品质对小麦加工企业的产品面粉品质影响很大，因此企业在小麦粮源上多采用建立生产基地、订单收购等多种方式保障粮源质量[2]。多地采用“政府引导、企业订单、农民自愿、地方配合、部门服务”方式，建立专用品牌小麦生产基地，实现专种、专收、专储、专用。由粮食加工收购主体负责统一供种、技术服务、产品收购。以河南为例，根据气候和地域特点种植不同优质小麦品种，豫北、豫西优质强筋小麦种植区，豫中、豫东、豫东南、豫西南优质强、中筋小麦种植区，豫南淮河两岸优质弱筋小麦种植区。

优质粮源基地建设，按照“集中连片、旱涝保收、稳产、高产生态友好”的总体要求，治水改土并重，工程与科技措施并举，显著增强耕地抵御自然灾害的能力和粮食综合生产能力[3]。加大优质品种繁育推广。建立原种繁殖区、品种区域试验站和良种繁育基地，加快推进现代种业发展，推进品种改良创新和良种繁育体系建设。建立和完善科技服务体系建设。加强农技推广机构基础设施建设，对基层农技推广公益性与经营性服务机构提供精准支持，不断提高物质装备水平和服务能力。通过加强农业技术系统性、整体性、综合性和协同性的发展，通过农业技术成果的集成化、模块化、标准化和工程化转化，实现现代农业建设由粗放型向精细化转变，由经验型向科学化提升，由分散型向系统化整合，使农机、农艺更好融合、生物技术和工程措施更加紧密结合，与现代农业产业技术体系相配套。

认真组织粮食收购，推进主体多元、渠道多样、优粮优价的订单市场化收购，完善粮食流通体系建设、加强地方储备粮食管理、强化质量监督。发挥国有粮食企业主导作用，鼓励和引导符合条件的多元市场主体参与粮食收购，全力抓好粮食收购和服务工作，保障种粮农民利益。

2.2 多渠道分布式收储

企业到粮食产区组织调运粮食，或者完善运营组织管理模式，通过合资、重组等方式，与产区及其他销区企业组成购销联合体，沟通产销，形成多渠道分布式收购模式。粮食购销企业发挥粮食流通优势，以多种方式与粮食种植户(企业)及用粮户(企业)组建产销联合体。加工企业采用代储、租赁仓库、自建仓库等方式对优质粮食进行储存。地方政府多渠道支持粮食企业建设绿色低温仓储设施，对现有仓房硬件进行气密性、隔热性改造，广泛应用机械通风、谷物冷却、环流熏蒸、粮情测控的储粮“四合一”技术，推广绿色储粮和信息化管理技术，保证储粮质量，降低粮食收储过程中的损耗。

3 北方玉米加工企业通风降温就仓干燥收储模式

3.1 北方玉米加工企业原粮特点

玉米作为中国的高产粮食作物，玉米是畜牧业、养殖业、水产养殖业等的重要饲料来源，也是食品、医疗卫生、轻工业、化工业等的不可或缺的原料之一。玉米籽粒由表皮、胚乳、胚芽、根冠四部分组成，依据玉米的结构特性，深加工分为干法和湿法两种。玉米干法加工多用于食品、饲料和发酵工业，玉米湿法加工多用于淀粉和生化发酵行业。

东北三省是我国重要的玉米种植基地，吉林省位于“三大玉米种植黄金带”。东北三省玉米播种面积占全国播种面积的31.6%。据农业农村部信息中心和国家粮油信息中心的数据显示，2020～2021年度的玉米产量将达到2.65亿t。但东三省由于地理位置，在玉米收获期(10月下旬至11月初)气温已降至零下10℃左右，因气候原因玉米收获时含水分率比较高，一般在25%～30%左右，因此北方玉米入库前需要晾嗮、通风或采用机械烘干模式，使其水分降至安全水分才能入仓。玉米淀粉生产企业多采用湿法加工工艺，因此收购高水分玉米，可以直接用于湿法生产玉米淀粉。

3.2 玉米存储模式

3.2.1自然干燥模式

北方玉米收获时季节已进入冬季，温度在-10℃以下，在低温条件下可以采用码垛通风降温干燥、笼仓自然干燥模式。自然干燥方法简单，不需设备投资费用低廉，不受场地局限。自然干燥过程缓慢、时间长，干燥过程不能人为控制，但玉米能在干燥的缓慢过程中由成熟到生理成熟，即后熟过程。

码垛通风降温干燥。将粮食装袋码垛形成风道放置在空气流通的场所，进行自然通风干燥。干燥时间的长短，以现场的温度、湿度和通风状况确定。自然干燥法不需要专用设备，不消耗能源，成本低、经济实用，自然干燥适用于北方低温条件下，对高水分玉米进行干燥的模式。

笼仓自然干燥。笼仓自然干燥适宜于农村各家各户高水分玉米穗的干燥模式，此模式借助太阳的辐射热、自然界的风力和环境低温条件，使玉米穗的水分气化而达到除去水分的目的。

3.2.2就仓干燥模式

就仓干燥有热风就仓通风降温干燥，自然通风干燥仓，旋转式自然通风干燥仓3种，北方玉米加工企业多采用后2种方式。自然通风干燥仓是把高水分谷物装入通风干燥仓后，由风机把环境空气直接吹入仓内干燥谷物的一种方法。该方法投资低，用工省，能源消耗少，谷粒破损程度低。采用此方法达到谷物的干燥与环境空气相对湿度、谷物平衡水分及干燥速率有关。

热风就仓通风降温干燥。采用高效、节能的热风炉，与仓房风道组成整仓热风干燥通风降水系统，通过热风与高水分粮的不断交换达到降水的目的。此方法操作简便、降水快速、耗能低。旋转式自然通风干燥仓为钢网仓体，高水分粮食可直接入仓，采用仓体旋转带动仓内粮食翻滚的方式。自然干燥仓边旋转边通风(自然晾干和通风干燥相结合)，使粮食在不停旋转的仓内，散出高水分粮内部积热，筛出小杂质，干燥后也可就仓短期安全储存。

4 结束语

不同地区、不同粮食品种，采用不同的节能干燥收储模式，目标都是保障原粮的品质。原粮的品质对于粮食加工企业生产出高质量的产品至关重要，分析总结我国粮食加工企业在原粮接收、清理、烘干和储存中的几种不同节能收储模式，这几种技术模式若加以进一步完善后进行推广，对降低能耗，保证原粮质量，节粮减损具有重要意义。