山西省粮食干燥机械化技术路线探讨
2021-08-10山西省农业机械发展中心
山西省农业机械发展中心
□ 白正钦
山西省农作物种植呈较强的地域性和多样性,既是黄淮海小麦、玉米生产区,又是“杂粮王国”,高粱、荞麦、莜麦、谷子等均有种植,年种植面积达4700万亩左右,粮食总产量达到1424万吨。近年来,粮食干燥装备得到了广泛认同和发展,但随着干燥装备不断推进技术进步,在用装备的适用性、通用性和可靠性以及生产效率低、成本高等诸多问题也集中表现出来。
表 批式循环干燥装备与连续式干燥装备性能考核表
一、问题提出
长期期以来,山西农户多采用自然晾晒方式进行粮食干燥,由于缺少政策资金支持和技术指导,粮食干燥技术装备发展无序混乱。目前全省共有200余台干燥装备,老旧机型约占1/3,主要以东北地区生产的连续式干燥机为主,价格在20万元—50万元不等,日烘干量在100吨—250吨,零星分布在各地市,在晋北地区分布相对较多,仅原平市就有30余台。
目前,连续式干燥机占据了山西省主要市场,究其原因主要是价格低廉、日处理量大、维修养护便利,容易被农户接受认可。但存在着许多突出问题:一是设备简陋粗放,机械化、智能化程度低,能耗较高,品质参差不齐;二是适用性、可靠性、通用性、安全性不能满足当前生产要求;三是干燥过程粮食损耗过大,作业现场粉尘密度大、噪音污染严重,机内残留和清种难等更是先天性问题。
二、智能成套技术装备崭露头角
2016年起,山西省立项推动粮食产地干燥技术装备发展,与华南农大干燥技术团队联手,引入5HPST型智能干燥成套技术和装备在繁峙县和怀仁市落地。按照先行先试和对比试验考核要求,双方团队携手,从基础建设、装备安装、运行调试到数据采集分析,全程跟踪完成了新装备三性试验考核。与在用干燥装备对比,主要体现出以下优势。
1.新设计新结构新工艺
这次引入的批式循环干燥装备,其结构、工艺和设计更加先进,干燥段内部采用角状盒排列进气道和排气道,增加了通风面积,减小了气流阻力;采用低温循环技术,热风温度不超过50℃,与批式干燥装备的热风温度200℃相比,减少了热损伤,提升了粮食品质,降低了作业成本和能耗,相比连续式干燥装备每吨减少成本20元。
2.增加了高湿粮预处理流程
针对水分在30%左右的高湿粮创新生产模式,在入塔干燥前,增加高湿粮预处理环节,采用“自然通风+风机通风”方式,可在24小时内有效降水10%,减少了入塔时籽粒的水分,缩短了干燥时间和成本,提高了运转效率和产量。
3. 应用了自适应控制技术
5HPST系列智能干燥装备具有自适应控制技术和水分、温度实时检测技术,实现了无人化、智能化控制,水分、温度可以在线动态精确测量和监测,水分检测误差能控制在≦±0.5%。其中,“TM—I型谷物水分检测仪”“智能控制仪”均由华南农大团队研发,达到了世界先进水平。
4.搭载了无损排粮技术
粮食在干燥机内完全依赖自重流动,不需要任何驱动装置,既不会产生机械损伤,也不会残留粮食。在排粮部分,排粮电机驱动排粮轮转动,使下落籽粒分散不堆积,再依靠籽粒之间的摩擦作用,实现了无损排粮,减少了粮食损失。
5.采用了烟尘高效处理技术
安装了专用的除尘、除杂池,可以将排出的废气引入水池,在水中过滤后将杂质留在水中,过滤净化后的废气再排出,有效减少了有害气体排放对环境造成的污染,同时也改善了作业现场环境状况。
6.适用性强
采用了双塔结构,相比连续式干燥机塔体降低了高度,可根据干燥量实现单塔、双塔作业,或单机、联机作业;由于采用低温循环干燥技术,还可对种子进行干燥作业,提高了干燥机的使用率。
三、粮食产后“全程不落地”成套技术路线和模式
1.技术路线
山西省粮食干燥“全程不落地”技术路线:籽粒收获 高湿粮仓储预干燥 脱粒清选 入塔烘干仓储(直接流转销售)。
2.5HP系列循环干燥系统工艺及技术模式
四、不利因素分析
1.价格和购买力问题
目前先进智能干燥装备成套价格高达百万元,仅靠购机补贴也难以撑起用户购买力,还有部分干燥装备未纳入补贴范围,现行价格大大超出了合作社的承受能力,加之干燥装备回本周期长,用户采购时不得不降低标准。
2.环保和热源问题
煤炭作为热源已经不能满足节能减排的环保要求,而采用生物制燃料、天然气、柴油以及电作为能源来提供热源,一是相比煤炭,增加了干燥成本,且难以持续充足供应;二是采用清洁能源对热风温度有一定的影响。
3.发展不平衡和规划问题
山西省粮食干燥机械化发展不平衡,且缺乏发展规划。如:从煤炭转型过来的现代农业企业,资金相对充足,往往投入吨位大、技术水平较高的装备,但利用率不足;中小型合作社则缺少资金,一般购置小型、低端干燥装备,粮食品质差,产能也低。从目前形势看,两者之间还缺少联系与合作。
4.建设场地用地指标问题
干燥塔、湿粮仓、场上作业机械、储粮仓、控制房等装备,加上场房用地,占地面积达上千平米,多数合作社自有地块难以满足,重新批建并非易事,在现有政策环境下基本无解。
5.智能装备的推广问题
智能化装备要求操作人员具备基本技术水平,目前操作人员普遍缺少系统化培训学习,操作技能有待系统提高,现实中甚至有私自改动技术参数和装备部件,导致干燥装备性能优势不能发挥。
五、发展建议
1.做好顶层设计
做好顶层设计既要有政策支持,又要有技术指导。按照农业农村部农机推广总站《烘干机(塔)房建设工作指引》,要结合各地经济水平、种植规模、地理特点进行分类指导,形成分布合理、规模适宜、投资可控、回报可观的产业规划。
2.多渠道筹集资金助力智能装备发展
要探索购机补贴、作业补贴、项目支撑、社会资金、金融贷款服务以及农户合作建设的发展模式,助力粮食干燥产业发展。
3.探索“岗前资格证”模式
智能干燥装备自动化程度高、技术先进,上岗前需要对操作人员进行多次技术培训和生产实践指导,农业农村部门可探索实行岗前培训、持证上岗模式,充分挖掘现代农机装备在农业生产中的作用和潜力。