甘蔗糖厂节能探析

甘蔗糖厂节能探析

李丽鲜

李丽鲜广西来宾职业教育中心学校546100

糖厂是耗能大户，搞好节能工作、降低能耗是糖厂提高经济效益、增强企业竞争力的必然要求。糖厂从原料蔗到成品白砂糖的生产过程就是一个耗能的过程，包括电能、热能等。糖厂生产用电是通过动力车间提供的。糖厂利用锅炉对水进行加热产生过热蒸汽，过热蒸汽推动汽轮发电机发电，供全厂生产所用。汽轮机排出的乏汽（废汽）送去蒸发工段，做第一效加热蒸汽对糖汁进行蒸发，糖汁蒸发时产生的蒸汽（汁汽）又供煮糖、加热糖汁用。由此可见，整个生产过程都离不开蒸汽，制糖生产过程的热源就是蒸汽，生产过程也是蒸汽消耗的过程，降低汽耗是糖厂节能的重要途径之一。因此，制糖生产过程中如何降低汽耗量，对节能有着极其重要的意义。

一、影响汽耗的主要因素

1.制糖工艺用水量。

甘蔗经过压榨、澄清、加热、蒸发、煮糖、助晶、分蜜及干燥等一系列的工序之后就变成了我们所需的成品糖。为了提高压榨抽出率、清净效果、糖分收回及产品的质量，在工艺上都需要采取相应的措施，以达到工艺要求及质量指标，其中包括添加工艺用水。压榨工段，糖厂为了提高抽出率这个经济指标，都会在压榨过程中对蔗料进行渗浸，通过反复多次的渗浸及挤压，最后使抽出率达到了96%以上。目前多数糖厂用的都是复式渗浸，就是在末座压榨机前加清水（渗浸水）及把每座压榨机压出的稀汁回送到它前一座压榨机作入辘蔗渣渗浸。澄清工段，为了提高蔗汁清净效果，在澄清过程中需要加入清净剂，目前用得最多的就是石灰。石灰需要加水消和成石灰乳之后才能使用。另外，磷酸、絮凝剂等辅助清净剂都要用水稀释后才能使用。煮糖工段，从种子的整理、伪晶生成后的处理到从高纯度物料到低纯度物料的转换操作及浓缩前等都需要进行煮水（即加入热水）操作，目的是使蔗糖晶体颗粒保持均匀，提高产品的质量。分蜜工段，糖膏在分蜜的过程中，根据产品质量要求，有的需要打水打汽，如甲糖膏，目的是将蔗糖晶体表面的糖蜜溶掉，提高产品质量。由此可见，为了达到要求的经济指标及保证产品质量，在生产过程中我们都用到大量的水分。工艺用水量的多少，不仅关系到经济指标是否达标及产品质量能否得到保证的问题，还关系到蒸汽消耗量的问题。两者之间必须综合起来考虑，我们不能为了追求某些指标而忽略了节能的问题。如渗浸时增加渗浸水量，可使抽出率得到提高，但同时也给混合汁带来了大量的水分，增加了蒸发的水量，使汽耗量增加，于节能是不利的。

2.糖厂热力方案。

全厂汽水分配情况是通过热力方案反映出来的，热力方案是否合理，关系到汽水的使用是否充分，尤其是汽的合理分配，直接关系到节能问题。好的热力方案是能全面抽用汁汽，进入冷凝器的末效汁汽尽可能的少。

二、降低汽耗的措施

1.工艺用水量的控制。

生产过程用水，一方面可以起到提高抽出率等经济指标的作用，另一方面又会增加蒸发负荷，需要消耗大量的蒸汽，于节能不利。为此，必须控制好工艺用水量。

（1）控制压榨渗浸水量。渗浸水量对抽出率的影响并不是成正比关系，当水量与纤维重量之比小于2时，渗浸水量的增加对抽出率影响较大；当比值大于2时，水量增加对抽出率影响较少。因此，渗浸水量一般控制在甘蔗纤维量的2倍左右，混合汁对甘蔗的比例为90～95%，混合汁锤度一般控制在17Bｘ左右。为了节省渗浸水量，可以采用饱和渗浸，就是除在末座压榨机前加清水（渗浸水）及每座压榨机压出的稀汁都回送到它前一座压榨机作入辘蔗渣渗浸用外，各座压榨机压出的稀汁还部分回流到本座渗浸入辘前的蔗渣。这样，可在不增加（或可减少）渗浸水量的情况下大大增加渗浸量，提高抽出率，可以节约渗浸水量，减少蒸发的负荷。

（2）控制石灰乳化用水和磷酸稀释用水。目前糖厂用得最多的清净剂是石灰，同时为提高澄清效果，还可用一些磷酸液、絮凝剂等辅助清净剂。生产上应以石灰乳的浓度（石灰乳浓度在8～10Be）来控制石灰乳化时的用水量，减少带入蔗汁中的水分；磷酸液、絮凝剂要根据工艺要求来进行调制，以既能达到提高清净效果的作用又能节约水量作为依据。

（3）控制吸滤机洗水。为了充分地将泥汁中的糖分提取出来，在吸滤过程中需对吸滤机进行洗涤。洗水过多，滤清汁浓度稀，蒸发的水分增加，汽耗增加。一般使滤汁与澄清汁锤度差控制在1Bｘ内。

（4）尽量减少煮糖用水。煮糖操作熟练程度，直接影响到煮糖工艺用水量及产品质量。如在煮糖过程中，由于操作上的原因导致伪晶的生成，此时，就必须煮水溶掉这些晶体，否则会使蔗糖晶体大小不一，均匀度达不到质量标准。为此，我们必须提高煮糖操作工的操作水平。

（5）减少分蜜机洗水量。在进行糖膏分蜜时，要严格控制用水量，为此，必须使洗水均匀喷洒到晶体的表面上，以最少的水量达到最佳的洗涤效果。

2.制定合理的热力方案，全面抽取汁汽。

合理制定热力方案，是糖厂节能的主要途径之一。一个好的蒸发方案，应该是能够尽可能多次地重复使用蒸汽，并尽可能地减少进入冷凝器的末效汁汽量。制定蒸发方案的任务，就是在完成糖汁浓缩的同时，协调汁汽的供求关系，实现汁汽的全面抽用。目前糖厂多采用五效真空蒸发。这种方案的第一效加热蒸汽主要是绝对压力为0.3～0.4ＭＰ的汽轮机乏汽。前面两效是压力蒸发，其汁汽可用于煮糖，系统的操作稳定性较好。全面抽用汁汽供结晶罐和加热器使用，既可减少进入冷凝器的汁汽量和冷却水的消耗量，又可充分发挥蒸发工段的“第二锅炉”的作用。糖厂的许多工艺部门都需要消耗蒸汽，在许可的情况下应该尽可能地抽用蒸发系统的汁汽，这样可以减少全厂的汽耗。同时，对于低温的末效汁汽，也应该尽量抽用，可使用蒸汽压缩器，提高低温蒸汽的品位，最大限度地减少或避免末效罐的汁汽进入冷凝器。减少蒸发冷凝器进汽量的关键是减少生产过程用水量和充分利用后效汁汽；减少煮糖冷凝器进汽量的关键是提高糖浆浓度，减少煮糖过程洗水量。

3.充分利用汽凝水的热量。

在生产过程中，蒸发、加热、煮糖需要消耗大量的蒸汽，同时也产生了大量的汽凝水。除了第一效汽凝水作入炉水外，生产上应尽量提高第二效的汽凝水质量，使其含糖达到最低，以便使部分第二效汽凝水回炉，节省蒸汽（入炉水含糖量一般在15ppm以下）。同时应尽可能采用自蒸发器，以增加低压蒸汽（二次蒸汽）的数量，从而减少第一效加热蒸汽的消耗量。此外，汽凝水应尽可能作为制糖过程的工艺用热水，以便充分利用汽凝水的显热。

4.采用传热效能高的蒸发设备。

积垢是阻碍传热的主要因素之一，因此要采取措施减少蒸发罐的积垢。如采用“薄垢勤通”等有效的通洗方法，以提高煮洗效果，使热面经常保持清洁，提高蒸发设备的传热效能，降低能耗。

5.适当提高糖浆浓度。

糖浆浓度低，增加煮糖时间，蔗糖转化损失会增加，不利于糖分的收回。适当提高糖浆浓度，既可缩短煮糖时间，减少糖分损失，又可节省蒸汽，节能效果好。糖浆浓度一般控制在65～68oBx，也有达到70oBx。

6.保持均衡生产。

保持制糖过程的均衡生产，稳定操作技术条件，对减少蒸汽用量有很大作用。入罐清汁的流量及浓度应保持稳定，煮糖抽汁汽要均衡，以免糖浆浓度忽高忽低或使汁汽放空。因此，有条件的糖厂要尽可能采用自动化控制生产，实现核子秤自控、压榨机自控、中和自控、加热自控、蒸发自控、自动煮糖以及使用自动燃烧硫磺炉、数字硫熏中和器、全自动分蜜机等设备。

7.搞好设备与管路的保温，防止热量散失。

总之，制糖生产过程需要用到大量的蒸汽，降低汽耗量是糖厂节能的重要途径。汽耗能否降低，除了加强工艺方面的控制和设备改造之外，还要加强生产管理，比如由于管理不到位而出现的跑、冒、滴、漏现象不消除，即使有再好的制度、再好的工艺及技术设备也都发挥不了作用，节能工作也就无法搞好，糖厂的经济效益就难以保证。