我國糖廠節能的措施與研發方向

2022-05-13 20:58:08 字數 5055 閱讀 4018

5、蒸發、加熱與煮糖的汽凝水排除不暢通。汽凝水的熱能**利用不充分,蒸發罐之間串汽現象相當普遍。

6、煮糖洗水量大,國內先進糖廠煮糖用水不多,但現在多數糖廠煮糖用水量大而且不計量,不加控制。吸濾機洗水量也偏大。有些糖廠壓榨用水偏多。

7、分蜜機電耗高,特別是老式的甲糖分蜜機。甲糖分蜜用高壓蒸汽,直接消耗大量蒸汽。國外一般只用低壓蒸汽。

8、裝置積垢嚴重,傳熱效能低,降低了裝置效能和蒸汽利用率,難以實施較好的熱方案。這方面的乙個重要原因是清汁含鈣量高,澄清工藝、裝置和操作存在問題,石灰用量大,雜質多,乳化不完全。多數糖廠對這些問題不夠重視,管理與分析工作未跟上。

9、製煉車間內多處冒汽,裝置與管路保溫不好,管路有滲漏。

強化企業管理,首先是要明確和強調節能是企業的重要任務,定出具體指標,並分解到部門和崗位,結合相應的獎懲制度,認真貫徹和檢查落實。同時要提高管理人員和崗位工人的知識水平、素質和能力。加強工人的技術培訓,提高實際操作技能和增加基本的理論知識。

製煉車間的重點是蒸發工和煮糖工,蒸發工要掌握低液面操作和充分利用汁汽、應對抽汽量波動的方法,以及處理汽凝水系統的問題,提高蒸發效能和熱能利用率。煮糖工要掌握正確的煮糖方法、起晶與養晶操作,控制好糖膏的配料和煮糖過程的過飽和度,少用水,縮短煮糖時間,提高結晶質量和各級糖膏的結晶率,減少物料回煮,以及煮糖裝置的合理排程使用,平衡生產和減少用汽量波動。

另一方面,應當大力健全各種計量工具和檢測儀表,通過對生產過程各個重要環節的實時監測得到可靠的資料,據此來分析生產過程的實際情況和發現問題,進行科學管理。糖廠過去主要靠經驗管理,要逐步提高到以資料為基礎,按資料指揮生產,做好全面的技術管理工作。這方面的重點問題是:

1、加強各種蒸汽、熱水和冷水的計量,將它們作為常規計量專案並加強控制。製煉車間總用汽量、煮糖用汽量和分蜜用汽量都應該有儀表經常顯示和記錄。

2、要測量冷凝器的進水量、進水和排水溫度,根據它們算出冷凝器帶走的熱量,折算為進入冷凝器的汁汽量。

3、煮糖用水、分蜜洗水和吸濾機用水都要計量,要定出合理的指標加強控制。有些糖廠安裝了煮糖罐進水流量表後,用水量減少一半以上。

4、制定先進可行的蒸發熱方案,並認真檢查其實施情況。對於未能實施的部分,要找出原因和問題加以改進。總的要求是盡量多用後效汁汽,減少進入冷凝器的汁汽量。同時要盡可能提高糖漿濃度。

5、細緻檢查各個蒸發罐、加熱器和煮糖罐的汽凝水排除狀況,是否暢通,有無串汽,及時處理好各種存在問題。

6、將清汁和濾汁含鈣量、硫酸根和二氧化硫作為常規化驗專案。澄清工段要加強技術條件的控制,盡量降低清汁含鈣量和灰分。購入的每批石灰要分析其中矽和鎂的含量。

盡量選購矽、鎂含量低的石灰。

7、大型糖業集團應對本地區的石灰石資源進行調查,選擇高質量的石灰石為原料,選定技術、裝置和管理較好的石灰廠加工和**石灰。

8、努力降低煮糖工段用水量和用汽量。目前國內甘蔗糖廠煮糖用汽量對甘蔗的比例,很多廠超過20%,國內較先進的為16~18%,而國外先進甜菜糖廠為11~13%(雖然它們有不可比之處,但差距確實很大)。

9、加強裝置保溫和密封,減少散熱損失。用紅外線測溫儀檢查各項裝置與高溫管路的表面溫度,努力減少散熱損失。

10、糖廠節能的重要關鍵是安全均衡生產,提高壓榨量。同樣的裝置,壓榨量越高,其單位能耗越低;生產均衡者能耗亦較低。

做好上述工作,糖廠的管理就提公升到新的高度,各項技術經濟指標將全面上公升。甘蔗糖廠就能夠節餘更多的蔗渣。大體上,大型糖廠剩餘蔗渣可達到甘蔗壓榨量的8~12%,中型糖廠為6~10%(以不用其他燃料和外電為前提)。

這就大大增加糖廠的經濟效益。

二、採用新型高效裝置和改進原有裝置

使用先進的技術裝備無疑是企業節能的重要內容。現在國內糖廠還較多使用老式裝置,效率低、能耗高。應加速推廣應用新裝置和改進舊式裝置,主要專案為:

1、分蜜機和乾燥冷卻裝置

應當積極推廣大容量、低電耗、低汽耗的分蜜機。甲糖分蜜機用電和用汽量很大。早期裝載量為500kg的分蜜機,每處理1噸甲糖膏用電超過而國外新制的分蜜機都採取了電力制動等多項節電措施,此值低於1,相差一倍以上。

國內數個機械廠近年新制的分蜜機,效果也較好。另一方面,老式甲糖分蜜機打汽壓力多數為0.4~0.

6mpa,甲糖分蜜用汽量對蔗比高達1.5~2%。新的大型分蜜機離心力大,排蜜較完全,可以用較低汽壓,打汽量減少一半以上。

應當將電耗與汽耗作為甲糖分蜜機的重要技術指標,機械製造廠要改進設計和提高裝置質量,糖廠在選購新裝置時也應將此值作為重要依據。糖廠在擴建或技改時,應逐步用大型(裝載量1~2噸)的節能型分蜜機取代老式的分蜜機。

現在多數糖廠所用的白糖乾燥機(冷卻機)效能不好,水分和溫度都降低不多,因而甲糖分蜜要打高溫蒸汽來排除水分,白糖的裝包溫度很高。既浪費能源,又增加了白糖存放時的結塊與變色。應重視研究改進。

2、鍋爐發電機組

國內糖廠多數使用3.9mpa的鍋爐發電機組,而國外的大型甘蔗糖廠已較多應用6mpa甚至8mpa的機組,有大量的剩餘電力輸送到外電網,促進當地經濟發展。國內近期的動力機組和化工廠亦多數應用較高壓的裝置(廣東省十多年前已規定新裝鍋爐的壓力要高於6mpa),它們可以大幅度降低能耗。

據國外設計資料,糖廠用的背壓式汽輪發電機組,在相同的用汽量下,以原用蒸汽為3mpa、400℃計算,提高到6mpa、500℃可多發電36%,如提高到8.5mpa、525℃可多發電65%。大型糖廠應在這方面起帶頭作用,逐步推廣應用。

當然,用高壓動力機組必須更嚴格地管理,提高鍋爐水的質量,提高管理和操作人員的素質和水平。這需要事前做好配套工作。

3、煮糖裝置

連續煮糖可以顯著地降低煮糖所用的蒸汽壓力,因為它內部的靜液壓較低和布置的加熱面積較大。故它可用使用低壓汁汽(有些裝置可以用約100℃或更低溫的汁汽),並消除用汽量的波動,節約用汽;配合用連續助晶,使製糖過程進一步連續化,可大幅度減少製糖生產的用汽量波動,使糖廠供熱供電裝置平穩、高效率執行。連續煮糖是發展方向,國外近幾十年已有不少糖廠應用,國內也開始行動。

連續煮糖罐主要有臥式和立式兩類,各有特點和優點。這種裝置的技術要求較高,需要有良好的配合條件。可以考慮與裝置**單位進行合作研究應用,首先用於乙、丙糖膏的煮煉,逐步積累經驗。

原有的煮糖罐要推廣應用高效的機械攪拌器,降低用汽壓力、減少煮糖用水、縮短煮糖時間,並可以提高糖晶體的質量。國內已有數個廠家生產,可選用較好的產品。

糖廠配備的煮糖罐需略有寬裕,這便於使用較低溫度的汁汽,以及物料的調配平衡,減少用汽量的波動。

4、板式換熱器

這是一種新型高效裝置,在許多行業都已普遍使用,效果明顯,國外糖廠亦用得較多。國內有10多個糖廠用過,但相當部分用得不好以至損壞。這主要是由於它是新型的比較精密的裝置,和過去老式的粗笨裝置有很大不同,在使用條件、裝置選型與計算、安裝方式與管路連線、操作使用、管理維護等各方面都有特殊的要求,處理不當就會出問題。

由於這種裝置不便拆開清洗,故一般不適宜用於容易生成積垢的物料;由於它的內部通道較窄而多彎曲,亦不適宜用於蔗糠多的蔗汁。板式換熱器最適合用於液體對液體的熱交換,例如用高溫汽凝水作熱源。也可以用略有正壓的汁汽,如果用低壓低溫的汁汽,因汁汽體積大,要選用「寬縫隙」的板片,及注意汽流通道面積是否足夠。

應用板式換熱器將進入糖蜜貯罐(桔水塔)前的糖蜜冷卻,對糖蜜的安全和減少糖份損失有良好作用,最好將溫度降低到40℃以下。

5、吸濾機和清汁篩亞硫酸法糖廠普遍應用真空吸濾機,它有一定的優點,但真空抽吸使糖汁溫度大幅度下降,濾汁溫度降低到70多度。近年開發的無濾布自動壓濾機和帶式過濾機的熱損失較少,值得關注。

亞硫酸法普遍應用清汁曲篩,它對減少白糖中的不溶物有積極的作用,但它造成的散熱損失很大,清汁溫度降低5~8℃(特別是在寒冷季節和曲篩附近風力大時),並造成車間內汽霧瀰漫,其實是「鈔票滿天飛」。乙個日榨萬噸的糖廠,這一項熱損失就達到每天約100噸蒸汽。應當研究用其他型式的密封的高效篩濾裝置來代替。

和此相關,應該研究推廣沉降效果更好的沉澱器,減少清汁中的懸浮物,縮減清汁過濾所需裝置。

6、蒸發罐

食品和化工行業已相當普遍地應用降膜式蒸發器,包括長管式和板式兩大類。國外甜菜糖廠和精煉糖廠都有應用。但甘蔗糖廠用得不多,一些廠應用的效果也不夠好。

主要問題是甘蔗糖廠蒸發罐積垢嚴重,難以清洗,降低了它傳熱效能。這個問題需要與製糖工藝改革結合,大幅度降低糖汁中鈣鹽和灰分含量。

糖廠各效蒸發罐的面積要適當安排,以便有充足的汁汽供煮糖和加熱,同時要注意縮短糖汁停留時間,減少糖汁變質損失。現用蒸發罐的結構和迴圈方式應當研究改進,減少罐內濃縮物料的迴圈,縮小罐記憶體汁體積和經過時間(大型裝置可考慮推廣澳大利亞sri的「幅向流動式」)。

另乙個重要問題是減少汁汽帶走的微細液沫,提高汽凝水質量,為鍋爐**充足的高質量熱水,並減少冷凝水中的有機物,減輕廢水處理的負擔。蒸發罐的蒸發強度不宜過大,操作上要減少液面與真空度的波動。波紋板式捕汁器的效能較好。

7、汽凝水系統

國內糖廠製煉間汽凝水系統的型式相當多,但較普遍地存在各種問題,如排水不夠暢通,降低裝置傳熱效能,而至低壓汁汽難以使用;以及閥門和控制器失靈,管路連線不合理,汽凝水熱能**不充分,不同裝置之間串汽,某些水幫浦不適應幫浦送高溫水和真空下的熱水等,要及時處理。

8、真空冷凝系統

現在糖廠較多採用的噴射冷凝器,雖然裝置與結構簡單、使用方便,但用水量大,電耗也較高。這是該類裝置的共性。在水源不充足的情況下,宜改用逆流接觸式冷凝器和分置的真空幫浦,這可顯著減少冷水和電能的消耗,但要注意選用高效率的產品。

9、壓榨裝備

壓榨機以及它的原動機和減速機要選用效率高的裝置。要強化壓榨機入蔗、降低壓榨機線速;改進甘蔗破碎裝備,改善破碎形態,在此基礎上適當降低壓榨機的油壓,不要偏高(每平方公尺壓榨輥投影面積的油壓180~220噸為宜)。

10、幫浦和風機

應當選用新設計的效率高的產品。大型幫浦和風機的電動機宜逐步推廣應用變頻調速,少用閥門調節,減少節流損失。

11、儀表和自動控制

這是反映乙個企業現代化程度的重要標誌。對於穩定生產過程並使之逐步實現最佳化、提高勞動生產率是必經之路。目前國內糖廠這方面的差距很大,應逐步在更多的工種和工段使用有效的儀表檢測和顯示記錄,特別是重要的物料量、壓力、溫度、ph、主要物料箱的存量等資料,應實時反映出來,作為指揮生產的依據。

現在不少糖廠對混合汁的計量不重視,沒有有效的計量。應盡早解決這個問題,因為混合汁量是糖廠工藝管理的一項最基本資料。蒸發冷凝器的用水量和進出水溫應及時反映,密切監控這個最大的熱能損失。

在自動控制方面,應當創造條件穩步進行。首要的是控制澄清各項技術條件適當和穩定,以及控制壓榨機均勻壓榨、穩定負荷和均勻幫浦送混合汁;這些專案國內已有經驗。同時,應加強研究煮糖過程物料濃度及過飽和度的檢測與控制,逐步實現煮糖過程的儀表顯示、記錄與自動控制,此項可考慮引進國外先進成熟的技術。

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