煙葉(又稱黃煙)是制作卷煙的主要原材料,在全國各地均有種植。南雄市地處廣東省東北部,毗鄰江西省,該地陽光充足,雨水充沛,耕地土壤以紅土為主,是華南地區(qū)煙葉種植的不二之選。當?shù)責熑~種植規(guī)模和優(yōu)良品質(zhì),造就了南雄市“中國黃煙之鄉(xiāng)”的稱號。
圖1:南雄市煙葉田
2023年,南雄市種植煙葉合同面積7.3萬畝,田間的煙葉由綠色轉(zhuǎn)為黃綠色時,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙農(nóng)便會將已成熟的煙葉立即采摘裝運,防止煙葉返青。采摘完畢的煙葉將被送往指定“烤場”,由工人及時完成編(夾)竿、裝煙,在烤房內(nèi)進行變黃、定色、干筋三大階段的烘干工序。
圖2:南雄市烤煙工藝圖表
煙葉烘烤工藝:
第一步(鮮煙葉):有代表性煙葉裝在高溫層觀察窗作為升溫轉(zhuǎn)火參考。
第二步(變黃):整烤85%煙葉葉片變黃葉面8成左右,葉基部、主脈、二級支脈含青,葉片失水變軟;葉片9成黃(黃片青筋)、充分凋萎塌架,主脈1/2以上變軟。
第三步(定色):煙葉黃色黃筋,45%/47℃時段末葉片失水達勾尖卷邊,48℃/50℃末期葉片脫水1/3葉面干燥、小卷筒;葉片脫水至2/3以上葉面干燥、大卷筒。
第四步(干筋):整烤房煙葉主脈充分干燥。
圖3:烤煙工人對烤好的煙葉進行拆架
目前的煙葉烘干仍舊以傳統(tǒng)燃煤、燃燒生物質(zhì)的烘干加熱模式。該模式效率低下,溫濕度難以控制,烘烤品質(zhì)受天氣影響大,烘烤損失率高,難以穩(wěn)定的煙葉烘烤品質(zhì)對當?shù)責熮r(nóng)造成多年困擾。
圖4:南雄市某煙葉烘烤場實景
圖5:烤煙工人往烤房內(nèi)加入燃料
圖6:傳統(tǒng)煙葉烘烤使用生物質(zhì)燃料
自二十大以來,為貫徹落實行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展要求,響應國家“雙碳”目標,為2023年煙葉生產(chǎn)提質(zhì)增效開好局,起好步,南雄市堅持硬件升級助推品質(zhì)加分,科技支撐引領煙葉增效。由此,晟啟集團作為全球低溫蒸發(fā)技術(shù)領導者,攜自主研發(fā)的除濕熱泵煙葉烘干機走進南雄。
圖7:晟啟除濕熱泵煙葉烘干烤房實景
近年來,晟啟在煙葉烘干這一領域精耕細作,對煙葉烤房和除濕熱泵機組進行多項技術(shù)升級和產(chǎn)品迭代,打造出了穩(wěn)定高效的裝配式烤房。該烤房采用除濕熱泵閉式烘干模式,取代傳統(tǒng)烘干模式;定頻+變頻雙壓縮機設計方案,恒溫精度及節(jié)能型更佳,大幅度減小人力成本和烘烤風險的同時,實現(xiàn)了二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等污染物的零排放。
圖8:晟啟除濕熱泵煙葉烘干烤房觀測窗
圖9:晟啟除濕熱泵煙葉烘干烤房內(nèi)景
晟啟除濕熱泵煙葉烘干烤房適合掛桿、煙夾及散葉堆放等裝煙模式。采用環(huán)保制冷劑R134a ,干燥溫度可達66.8℃,不受天氣影響(下雨或低溫等因素),干燥質(zhì)量穩(wěn)定,適合不同地區(qū)使用要求。
圖10:晟啟除濕熱泵煙葉烘干烤房機組和空載內(nèi)景
相較于傳統(tǒng)人工加料式燃燒烘干,晟啟除濕熱泵閉式烤房采用PLC、單片機觸摸屏全自動智能控制,可通過監(jiān)測窗實時了解烤房內(nèi)的煙葉變化,讓煙農(nóng)告別了手忙腳亂、耗時耗力的烘烤環(huán)境,更加精準把控煙葉烘烤過程,大大提升了煙草烘干成品質(zhì)量。
晟啟駐場技術(shù)人員介紹,該煙葉烤房的核心是晟啟自主研發(fā)的除濕熱泵技術(shù),煙葉裝入烤房后,對烤房內(nèi)熱空氣進行加熱,煙葉吸熱散發(fā)自身水分汽化,空氣吸濕變成濕熱空氣,利用制冷系統(tǒng)使烤房內(nèi)的濕熱空氣降溫脫濕,同時通過熱泵原理回收空氣中水蒸汽相變釋放出的潛熱,對密閉式烤房內(nèi)的煙葉進行除濕回熱循環(huán),從而替代焚燒加熱的傳統(tǒng)煙葉烤房。
圖11:晟啟除濕熱泵原理圖
技術(shù)優(yōu)勢:
1、采用雙效、三效除濕專利技術(shù)的中間換熱降溫除濕及溫度梯度利用技術(shù)、除濕性能比(SMER )3.5kg.H2O/kw.h以上。
2、突破熱泵烘干高溫技術(shù)瓶頸,高溫性能優(yōu)越,解決空氣源熱泵,烘干機冬季難題(結(jié)霜及制熱差)。
3、解決傳統(tǒng)除濕設備在高溫低濕條件下的除濕性能差甚至空轉(zhuǎn)(壓縮機運轉(zhuǎn)不除水)技術(shù)難題。
4、通過省能器低壓氣體與高壓液體進行熱交換,使低壓氣體過熱及制冷劑液體過冷,提高壓縮機制冷效率,節(jié)約運行費用。
裝配式的除濕熱泵烤房除了高效穩(wěn)定,操作便捷等優(yōu)點,還有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢。如傳統(tǒng)燃煤、生物質(zhì)烤房煙葉烘烤成本約為2.35元/公斤,除濕熱泵閉式烤房每公斤干煙耗電量2.04千瓦時,用電成本約1.12元/公斤,保守測算烘烤成本節(jié)省45%以上,經(jīng)濟效益顯著。
圖12:烤煙工人打包烘烤好的煙葉
晟啟除濕熱泵技術(shù)給煙農(nóng)們帶來的好處不僅僅是烘烤成本上的大幅減少,所烘烤出的干煙葉有肉眼可見的品質(zhì)提升,每炕煙更減少了1.82噸二氧化碳排放,減少6公斤二氧化硫排放。晟啟多年積累的除濕熱泵技術(shù)成功應用到了南雄煙葉烘烤工序上,充當煙農(nóng)減負增收的“好幫手”的同時,也將不斷助力南雄煙葉高質(zhì)量發(fā)展。