我国烟叶烘烤设备的历史演变与发展创新

    烤房是烤烟生产必不可少的基本设备，烤房建设的基本要求是满足烟叶烘烤工艺需要，最大限度地显露和发挥烟叶在田间形成的质量潜势。同时，烤房设备也必然受制于烤烟生产的组织形式、自然经济状况和科学技术水平。我国自有烤烟种植近一百年来，烤房设备由低级到高级，由简单到复杂，逐渐形成了与我国农村经济技术状况相适应的结构形式。目前，随着烟叶质量的不断提高和烤烟生产组织形式的变革，我国烤房设备也在不断创新和发展，普通标准化烤房全面推广应用，密集烤房已成为烤烟生产可持续发展新形势下的发展方向。
 

     20世纪90年代以前
     我国烟叶烘烤设备概况

　　我国早期的烤房形似农村普通住房，规格不一，一般挂烟5棚。烤房内砌筑6～7个火炉，无烟管烟道，烧无烟煤，热气直接散发到烤房空间。烤房墙基部开的进风口和房顶上安装各种各样的天窗均很小。这种形式的烤房事实上带有简陋的明火烤烟性质，一直沿用到20世纪50年代。之后，随着烤烟生产组织形式的变化，烤房规格逐渐统一，长宽均为4.0m，安装2路挂烟梁，挂3路烟竿，装烟量350～400竿，能满足8～10亩烤烟需要。烤房四周墙基部开设8个冷风洞；房顶（或房坡）上开设很小而且很简易的天窗，用于排湿；烤房内挂烟梁距地面高度一般仅有1.4～1.5m，棚距五十厘米左右；用土坯或砖瓦砌筑火炉和烟道，热烟气流经烟道散发热量再由烟囱排出，以避免烟气对烟叶造成伤害。这种烤房的整体结构形式十分简单，烤房内温湿度不均匀，排湿不顺畅，很容易造成闷炕烤黑、挂灰和烤青现象。
　　20世纪80年代，我国逐步推行“三化”生产，烤烟种植水平不断提高，烤房的研究和改造比较活跃。一是适应于农村经济体制改革和生产组织形式的变化需要，研究并推广了容量150竿左右的小型烤房，适合种烟3～5亩的需要。二是对通风系统改造，以确保烤房通风排湿顺畅。增大地洞和天窗面积，改冷风洞为各种形式的热风洞，改“老虎大张嘴”式的天窗为高天窗，后来又发展为通脊长天窗，从而有效地解决了烟叶蒸片、糟片和挂灰等问题。

    20世纪90年代
    我国烤房设备的技术进步

　　20世纪90年代，随着全国烤烟生产整体水平的提高，烟叶烘烤技术和烤房设备表现得相对滞后。为此，国家烟草专卖局组织有关科研单位经过多年研究和生产验证，提出并在全国推广三段式烘烤技术，同时提出以增加装烟棚数、加大底棚高度和棚距、改传统的卧式火炉为立式火炉或蜂窝煤火炉等节能型火炉、改梅花形天窗为长天窗、冷热风洞兼备、增加热风循环系统为重点的普通烤房标准化改造。到2000年，  全国共有三百八十多万座烤房达到标准化要求，占应用烤房总数的80%以上。其中蜂窝煤炉烤房、热风循环烤房、立式炉平板式换热器烤房等新型增质节能烤房，由于能够很好地满足三段式烘烤工艺的要求，技术优势明显，发展较快，达到二百二十多万座，使我国烤房设备产生了一次重大飞跃。
　　几种新型增质节能烤房的基本特点和主要技术优势是：
　　蜂窝煤火炉适用于120～200竿的小型烤房，有单蜂窝煤炉和双蜂窝煤炉两种。火炉横截面有六边形、五边形、长方形、圆形、下方上拱形等，使用无烟蜂窝煤作燃料。炉壁用土砖或土坯、砖块砌成或用三合土夯实。蜂窝煤炉烤房的最大技术优势是烘烤烧火操作简便。火炉燃烧强度及烤房内温度调控十分简便，且火炉自然燃烧供热与烟叶烘烤需热规律相吻合，有利于烤房温度保持稳定或稳定上升，不会出现猛升温或猛降温的情况。福建、重庆等省市的普遍应用反映了其保证烟叶质量、节煤、省工的良好效果。
　　以普通烤房为基础，借鉴密集烤房强制通风、热风循环的技术特点，增添小型风机和空气循环管道，使烤房内叶间隙通风速度增加0.04～0.06m/s，垂直温湿度差异更小，可以使烟叶充分变黄后再转火定色。并且烟叶是在动态温、湿度条件下变黄和干燥，烤后烟叶颜色更鲜亮，黄叶率和桔色烟比例增加，减少或基本消除了挂灰烟，烟叶内在品质也得到明显增进。
　　立式火炉燃料充分，热力集中，且容易调控火力大小，结合平板式换热器，散热面积大，散热快速、均匀，升温灵敏，而且装卸烟叶安全、方便，节煤效果明显。

    密集烤房的
    研究、应用与发展

　　密集烤房的基本特点是强制通风、热风循环和烘烤过程自动控制。其基本属性是容量大，装烟密度大，操作简便，省工。一座密集烤房一般可承担烟叶面积30～70亩，装烟密度是普通烤房的四倍以上。
　　20世纪50年代中期，美国和日本开始研究密集烘烤设备，60年代初逐步用于烤烟生产，到70年代已经在加拿大、美国、日本等经济发达国家全面推广。
　　我国于20世纪六七十年代研制了烧煤的密集烤房，并在生产中进行了一定范围的示范。但是，由于当时农村生产组织形式的变化和社会经济条件限制，这种密集烤房没有能够得到推广，而且绝大多数被废弃掉，仅吉林省保留了适宜于烤烟十五亩左右的密集烤房。
　　20世纪90年代，全国烤烟生产水平快速提高，中外烤烟生产技术交流与合作更加广泛深入，各地相当一部分烟田的长势长相被公认达到或接近国际先进水平。为了改善烤烟设备和进一步提高烤后烟叶质量水平，云南、福建、河南、山东等省借鉴吸收国外烘烤设备的先进技术，相继购置引进了烧柴油、煤燃锅炉供热、烧煤直接供热等形式的密集烤房二百余座，经试验验证，能有效地减少或避免烤青烟、挂灰烟和花片烟，橘色烟比例、烟叶颜色、色度及内在品质都有所提高。但是，其购置投入很高，每座少则12～20万元左右（承担烟叶面积30亩），甚至高达60～80万元（承担烟叶面积50～60亩），而且烤烟成本也很高，烧柴油的烤房烤1Kg干烟一般需要0.8～1.0L柴油和0.5～0.8kw/h电，烧锅炉和烧煤直接供热的密集烤房耗煤量与现行普通烤房相当，耗油量也在0.8～1.0L/Kg干烟。同时，各地引进购置的密集烤房性能不稳定，烤烟效果不尽如人意。据调查，目前这种烤房90%左右处于闲置状态。
　　进入21世纪，适度规模种植成为烤烟生产新的发展方向，各地种烟10000亩以上的大乡、1000亩以上的大村、8～10亩以上的大户快速发展，并开始出现烤烟生产专业户。据统计，2004年全国种植规模在10亩以上的烟农（户）达到213206户，较2003年增加了49510户，其中种植规模在100亩以上的烟农有616户，增加了141户；50～100亩的有5413户，增加了3380户；10～50亩的有207177户，增加了48452户。这种规模化种植形式就成为密集烤房发展的社会基础和背景。
　　2000～2003年，安徽省以吉林使用的密集烤房为基础，成功地研究了烤烟25～30亩、用隧道式蜂窝煤火炉供热的密集烤房，烤烟费用仅有0.66元/Kg，砖混结构的建造成本每座仅需8000～10000元，比建造烘烤同等容量小型普通烤房的成本还低。2004年，安徽、福建、山东、河南、湖南、黑龙江、吉林等省示范应用砖混结构或板块组装形式、烧蜂窝煤或散煤的密集烤房已超过11000座，承担烟叶面积三十万亩左右，反映了良好的应用效果。密集烤房的大面积成功示范应用是我国烤房设备质的飞跃。

    密集烤房的
    技术关键

　　密集烤房是适度规模条件下准确落实密集烘烤工艺，改进和提高烟叶品质的设备保障。密集烤房的主要应用技术关键是：
　　1.建造规模适度。近几年，各地示范推广的密集烤房形式和规格较多，有各种各样的板块组装结构和砖混结构。建造时必须切合实际，讲实效，讲实用，确保质量，不能规格过多。以烤烟10～15亩（长6m，宽2.8m，高2.4m，装烟2层）、烤烟二十亩左右（长6～7m，宽2.8m，高3.2m，装烟3层）、烤烟25～30亩（长8～9m，宽2.8m，高3.2m，装烟3层）为宜。
　　2.确保建造质量。主要技术环节包括：（1）整体要坚固耐用，供热充足，密封性好，分风均匀，不得有漏气现象。墙体要砌筑24～37cm，不管气流上升式或气流下降式，火炉和火管一定要耐用，加热室一定要严密。（2）供热和通风设备的质量要保证。风机、电机与烤房匹配是影响烤烟质量、建造成本以及烘烤运行成本的技术核心。密集烤房使用的风机和电机必须保证质量，要耐高温高湿，高效节能，要能够连续运转。2003～2004年各地都不乏有因风机或电机在烘烤中损坏而造成烟叶烤坏的实例。对风机有两项技术指标，一个是风量，一个是风压。烤烟10～15亩的密集烤房，风机风量要有16000m3/h；烤烟20亩左右的，风机风量要有20000m3/h；烤烟25～30亩的，风量要有22000m3/h以上。密集烤房所用的风机风压都要在150Pa以上。风机配备的电机一定要用三相电，确保运行安全稳定。尤其是烤房群必须使用三相电源，单个烤房还要备用发电机或柴油机（6～8马力）。国外的密集烤房一般使用一个7号或8号风机，配备2.2～3.0Kw三相电机；巴西是用两台6号风机，分别配备1.2Kw三相电机。
　　3.使用技术得当。密集烤房的烘烤原理与普通烤房基本相通，但是由于其装烟密度大，有风机进行强制通风循环，所以烘烤操作技术有其特殊性。近几年，各地已经积累了很多很好的经验。（1）夹烟（编烟）要均匀，保证每夹（竿）烟叶素质均衡，重量相等，一般每竿编烟12～15Kg，木制烟夹夹烟时每夹22～25Kg；（2）烤房装烟密度要均匀，稍密，不得有空档空隙。8m长的烤房每房装烟量4500～5000Kg左右为宜；（3）在35～38℃左右，保持比普通烤房略低的湿度，使烟叶完成变黄，在43℃前后使烟叶充分凋萎。在烟叶变黄阶段风机开启不宜过大，否则随着加强风机运转和升温定色就容易出现青筋烟；（4）定色过程原则上在保持烤房适宜湿度的前提下风机要连续运转，升温速度控制在1.5小时左右1℃。干筋过程要保持比普通烤房相对较高的湿度，风机可以间断开启，既有利于增进烟叶颜色和色度，又能够节省一部分电力。若定色后期和干筋阶段烤房内通风过量，湿球温度低，烟叶干燥过快，颜色变淡，油分也会降低。

    适用于我国烤烟
    生产形势发展的烤房分析

　　1.高效的生产组织管理形式和适度规模种植有利于烟叶生产的可持续发展。实现烟叶可持续发展的重点措施之一就是要尽快优化烟叶种植布局，培植优势烟农队伍，推进中国传统零星种植生产向烟叶种植规模化、标准化和专业化模式转变。近几年，产区在提高烟叶种植规模化水平方面取得了明显成效，种植规模十亩以上的农户数量逐年增加。而且，烟草生产互助组、合作社和烟草专业化队伍（育苗专业户、机耕专业队、植保专业队、烘烤专业户）等新的组织形式也随着烟叶生产不断进步和发展。这种适度规模种植烟草专业化生产的趋势将会越来越明显。
　　按照我国烟叶种植规模现状和发展趋势，烤烟适度种植规模平原地区应以20～30亩为宜，山区应以10～15亩为宜。这部分烟农要作为烟草公司今后重点发展和扶持的对象，并逐步成为烟叶生产的主体。很显然，中国现行传统的耕作制度、种植方式、烘烤设施以及烟草公司服务内容已无法满足这种变化的需要，必须变革才能进一步推进烟叶种植规模化、专业化和标准化模式的转变，才能真正实现烟叶可持续发展。
　　2.适度规模密集烤房代表了烤烟设备的发展方向。烤房是烤烟生产的设备保障，要服务和服从于烤烟生产基本组织形式的变化。近几年，各地可持续发展意识增强，都充分认识到烘烤环节是目前整个烤烟生产最薄弱的环节。尤其是随着“四项技术一项开发”的深入，整体生产水平普遍提高，烘烤设备和技术的进一步改善已经成为烤烟质量和可用性提高的增长点。2003～2004年各地示范推广密集烤房的结果表明，它更适应新的烤烟生产组织形式发展的需要，代表了今后烤烟设备的发展方向。它主要集中了三大优势：一是烤房容量增大，烘烤效率大大提高，造价低廉、省工效果显著、操作方便；二是烤后烟叶质量明显提高，烟叶颜色更鲜亮，而且有效减少了挂灰烟、花片烟比例，烟叶香气明显增强；三是有利于实现专业化烘烤。何泽华副局长在2004年度全国烟叶收购会上强调了生产方式转变对烟叶可持续发展的积极作用，明确要求在适度规模的基础上逐步推进专业化分工和社会化服务，不断提高烟叶生产的集约化程度和水平。试验示范与推广密集烤房就是推动我国烟草可持续发展的重大举措，几年来已经充分显示出明显的应用技术优势和前景，今后必将会有快速发展。但是，目前各产区运用烘烤设备和工艺还需要进一步标准化、规范化，还有一些关键技术还没有真正解决，尚需深化研究，力争尽快形成技术规范。所以，密集烤房应用要积极稳妥，做好试验示范，要始终站在服务烟农的角度做好引导工作，提高社会化和专业化服务水平，以免因技术和服务不到位造成负面影响。
　　目前，国内外应用的密集烤房，有气流上升式和气流下降式两种类型，它们在烤烟质量和应用技术方面没有明显差异。我国砖混结构和板块组织结构的密集烤房在烤烟性能方面也没有本质差异，但砖混结构的建造成本更低，更容易被烟农接受。板块组织结构的建造成本大致是同容量砖混结构形式的3～4倍，其突出优点是可以拆装。生产中应当以砖混结构形式为主，有条件的地方可以建造板块组装形式。
　　3.现阶段我国仍然要坚持以普通烤房为主体。必须指出，目前我国绝大多数烟农种烟面积还在十亩以下，而且更多烟区单个烟农种烟面积在3～5亩左右。所以，生产中仍然是要以小型和中型普通烤房为主，进一步提高标准化程度。新建烤房要有前瞻性，要坚持高标准，高质量，进行新技术组装优化，力争8～10年不落后，不搞二次改造或多次改造。尤其在烤房容量方面，针对烟田向种烟能手转移的趋势，应当建造4m×4m～5.5m×5.5m、装烟5～6棚、烤烟能力400～500竿的中型烤房。有条件的还可以配备目前技术已经基本成熟的温湿度自控设备，以提高劳动生产率，节省用工。