云南省楚雄州生物质烤房推广应用研究

郑东方 曹敬东 付国润 梅文强 柴建国 孙精华 徐洪刚 刘伯君 鹿晋珲 宦洪坤 肖毅为 董钊 刘江萍

摘要 通过对比传统燃煤密集型烤房发现，生物质烤房在燃料费、电费等方面较传统燃煤密集型烤房增加0.35和0.05元/kg;在用工方面，生物质烤房较传统燃煤密集型烤房均有所下降，其中烘烤用工减少了0.27元/kg，减幅达40.3%;在环保、经济效益方面，生物质烤房较传统燃煤密集型烤房有所增加，生物质烤房CO2、SO2和CO排放量均有所下降，生物质烤房上等烟比例、中等烟比例、烟叶均价较传统燃煤密集型烤房均有所增加。

关键词 楚雄;烘烤;生物质;密集型烤房

中图分类号 TU 26  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2021）21-0193-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.049

开放科学（资源服务）标识码（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 中国烟草总公司云南省公司科技项目（2014YN27）。

作者简介 郑东方（1987—），男，云南双柏人，农艺师，硕士，从事烟叶烘烤研究。

收稿日期 2020-12-03

20世纪60年代，美国北卡罗莱纳州立大学的Johnson等[1]开展了烤烟堆积烘烤的研究，开创了密集型烤房研究的先河，从此密集型烤房在全世界普及开来。一直以来，我国烤房建设都与烟区的烟叶综合发展水平息息相关，经历了传统自然通风烤房[2-6]、热风循环烤房[7-11]、普改密烤房、密集式烤房等递进式发展阶段。2009年11月，印发了国烟办综[2009]418号文件，确定了密集型烤房连排建设方式，使我国密集型烤房建设水平和烟叶烘烤应用技术水平大幅度提高。密集型烤房作为现代烟草农业发展的重要基础设施和烟叶生产基础设施建设的重要内容，成为全国各烟区烟叶烘烤的应用主体。然而，国内密集型烤房所用燃料主要是烤煤，由于其燃烧不均匀，升稳温不稳定，并且还释放大量的NOx、SO2、CO2、粉尘等，严重污染烤房周边环境，持续造成大气温室气体增加[12-13]。

楚雄州作为全国第三大烟区，全州共建设密集型烤房3万余座。随着人们生活水平的提升和环保意识的增强，开发新的清洁能源烘烤烟叶成为必需[14]。目前，较常见的清洁能源有太阳能、电能（电加热和热泵）、天然气、生物质等[15]。然而，大部分清洁能源烘烤都处于研究阶段，其推广及应用面积较小。楚雄州结合自身实际情况，为减少空气污染，推动烘烤向清洁可持续健康发展，2020年在全州将425座传统燃煤密集型烤房改造成生物质烤房，以期为下一步大范围推广应用积累实践经验。

1 材料与方法

1.1 试验品种

试验品种为云烟87。

1.2 试验地点

2020年楚雄州推广425座生物质烤房，其中楚雄市30座、牟定县55座、姚安县125座、大姚县165座、禄丰县30座、双柏县20座。

1.3 供试设备

烘烤供试设备主要由2家设备厂提供：昆明明工机电有限公司、重庆和创简一科技有限公司。供热设备通过外接生物质燃烧机，将燃烧机对接到加热室中，实现外部加料、内部加热室内燃烧，不对密集型烤房进行较大改动。

1.4 试验设计

以传统燃煤密集型烤房为对照，共设置2个处理，分别为处理①（传统燃煤密集型烤房）和处理②（生物质烤房）。2个处理分别选择种植水平相近、大田烟叶生长平衡、营养水平相当的农户进行对比试验。

1.5 测定项目与方法

跟踪记载生物质烤房和传统燃煤密集型烤房的烘烤时间、减排情况、烘烤能耗情况、烘烤用工成本投入以及烤后烟叶质量等。

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

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

烟尘减排量=（节煤量×16 743 kJ÷29 300 kJ）×0.009 6t/tce（3）

1.6 数据处理

使用Microsoft Excel 软件进行数据整理及制图，再使用SPSS 21.0统计软件进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 能耗情况

通过生物质烤房和传统燃煤密集型烤房能耗比较（图1）发现，根据当前生物质颗粒平均市价和农业生产用电价格计算，烘烤干烟叶生物质烤房的燃料费为1.60元/kg，电费为0.60元/kg，总能耗费用为2.20元/kg;烘烤干烟叶传统燃煤密集型烤房的燃料费为1.25元/kg，电费为0.55元/kg。生物质烤房燃料费和电费较传统燃煤密集型烤房分别增加0.35和0.05元/kg，增幅分别为28.0%和9.1%，综合能耗增加了0.40元/kg，增幅为22.2%。

2.2 用工情况

生物质烤房实现了烟叶烘烤自动化供料，随着烤房群规模的增加，用工减少越来越明显。以10座烤房群为例，传统燃煤密集型烤房需要烘烤技师1人、司炉工2人，但采用生物质能源烘烤时只需司炉工1人，司炉工按3 000元/月的工资标准，用工3个月可节省9 000元，减轻了劳动强度，节约了人力成本。

通过生物质烤房和传统燃煤密集型烤房干烟叶用工比较（图2）发现，生物质烤房和传统燃煤密集型烤房在编烟用工、装烟用工和出炉用工相同，但生物质烤房和传统燃煤密集型烤房在烘烤用工方面干烟叶用工减少了0.27元/kg，减幅达40.3%。

2.3 环保效益

由表1可知，生物质烤房CO2排放量为11.02%，传统燃煤密集型烤房CO2排放量为12.11%，二者

不存在显著差异;生物质烤房SO2排放量为3.60 mg/kg，传

统燃煤密集型烤房为82.31 mg/kg，方差分析显示二者存在显著差异;生物质烤房CO排放量为384.21 mg/kg，传统燃煤密集型烤房为2 763.15 mg/kg，方差分析显示二者存在显著差异。

2.4 经济效益

由表2可知，生物质烤房上等烟比例为58.72%，较传统燃煤密集型烤房提升1.09百分点，增幅为1.89%;生物质烤房中等烟比例为32.90%，较传统燃煤密集型烤房提升0.82百分点，增幅为2.56%;生物质烤房上中等烟比例为91.62%，较传统燃煤密集型烤房提升1.91百分点，增幅为2.13%;生物质烤房烟叶均价为23.68 元/kg，较传统燃煤密集型烤房增加0.49元/kg，增幅为2.11%。

综上所述，生物质烤房在燃料费、电费等方面较传统燃煤密集型烤房增加0.35和0.05元/kg;在用工方面，生物质烤房较传统燃煤密集型烤房有所下降，其中烘烤用工减少了0.27元/kg，减幅达40.3%。在环保、经济效益方面，生物质烤房较传统燃煤密集型烤房有所增加，生物质烤房CO2排放量、SO2排放量、CO排放量均有所下降，生物质烤房上等烟比例、中等烟比例、烟叶均价较传统燃煤密集型烤房均有所增加。

3 讨论

烤烟生产投入的劳力、烟用物资和燃料较其他农副产品更高。在美国，燃料费用约占生产烤烟成本的25%，在我国烤烟生产中烟叶烘烤成本占比更高[16]。自2009年以来，随着规范化密集型烤房在我国各个烟区的推广应用，烘烤劳动强度和能耗均有较大改善，但大多数密集型烤房烘烤设备对煤炭的要求较高，特别是全自动烘烤设备必须要求是颗粒无烟煤，且煤炭价格较高，因此探索与密集型烤房相配套、成本低、燃透率高、污染少、使用方便的燃料就显得十分必要[17]。我国生物质能资源十分丰富，每年农作物秸秆产量在8亿t以上，以直接燃烧为主，利用效率极低，大部分被直接遗弃或焚烧。这不仅会污染环境，而且造成了巨大的能源浪费[18]。我国是以煤炭为主要能源的国家，每年直接用于燃烧的煤炭在9亿t以上，大量烟尘、SO2等污染物排放到环境中，形成以煤烟型为特征的大气污染。生物质作为烟叶烘烤替代能源，实现了CO2零排放和微硫化物排放，对于改善环境、降低温室效应都有极大的益处。

楚雄州作为全国第三大烟区，自2016年以来在全州改造传统燃煤密集型烤房成生物質烤房425座。通过对比传统燃煤密集型烤房发现，生物质烤房在燃料费、电费等方面较传统燃煤密集型烤房增加0.35和0.05元/kg;在用工方面，生物质烤房较传统燃煤密集型烤房有所下降，其中烘烤用工减少了0.27元/kg，减幅达40.3%;在环保、经济效益方面，生物质烤房较传统燃煤密集型烤房均有所增加，生物质烤房CO2排放量、SO2排放量、CO排放量均有所下降，生物质烤房上等烟比例、中等烟比例、烟叶均价较传统燃煤密集型烤房均有所增加。生物质烤房实现了烟叶烘烤节能减排，但是应用推广过程中发现本地柴煤价格较为便宜，维持在600元/t左右，然而生物质燃料价格在1 200元/t左右，烘烤一炉烟叶2种类型烤房的燃料使用量均在1 200 kg左右，造成烘烤成本增加，烟农接受度不高。如果需要进一步扩大推广，需要由烟草部门给予一定的补贴，从示范引领入手，让烟农见到实惠才可以使生物质应用得到普及。

参考文献

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