作者： 曾呜
来源：《科技创新导报》 2013年第16期
曾鸣
（广州市能源检测研究院，广东 广州 510170）
智能一体机 摘要 :用高效热能回收稳压器回收啤酒厂麦汁煮沸过程产生的二次蒸汽，回收量大约为50%，具有很好的经济效益和社会效益。简要介绍如何使用高效热能回收稳压器回收二次蒸汽，并回用到生产系统中，并计算出节能效果。 关键词: 煮沸锅 蒸汽 啤酒 节能 减排
中图分类号: TS26 文献标识码：A
文章编号：1674-098X(2013)06(a)-0000-00
1 前言
调整脚
某啤酒厂生产中，年消耗蒸汽量比例最大的为糖化车间，单煮沸锅消耗的蒸汽热能就占全厂的40%左右。因此煮沸锅系统的节能，是啤酒厂节能降耗，减少成本，控制二氧化碳排放量，提高经济效益的关键技术之一。
2 传统煮沸锅系统生产工艺
麦汁煮沸时就生产的关键工艺之一，采用蒸汽对麦汁进行加热，使麦芽经糖化、煮沸制成麦汁。在煮沸过程中，一方面使蛋白质凝固，浸出酒花苦味和香味；另一方面麦汁煮沸蒸发出多余水分排出，达到一定浓度的麦汁。
某啤酒厂煮沸锅系统生产过程为，麦汁进入煮沸锅中，煮沸锅底部有热电偶监控温度及液位计监控麦汁液位，通过一段时间的输入麦汁，煮沸锅液位监控系统显示麦汁已经上升到一定液位，此时停止输入麦汁。开启蒸汽输入管道阀门和麦汁循环泵，麦汁经循环泵进入换热器与蒸汽进行热交换，通过麦汁的不断循环与蒸汽加热，麦汁温度逐渐升高。麦汁升温过程中还需加入糖和啤酒花等配料。煮沸锅锅底的温度监控系统随时监控麦汁加热温度，控制温度上升速度，保证麦汁达到最好加热效果。麦汁温度最终上升到100℃，通过蒸汽的不断加热，麦汁里所含的水分逐步被蒸发，水蒸气未加以利用就通过排风道排往大气中。麦汁煮沸一段时间以后，下降到一定液位达到出锅要求，停止加热，蒸汽阀门关闭，循环泵停止。麦汁与啤酒花煮沸过后散发出啤酒特有的芳香与苦味，并进入发酵工艺环节。
传统的煮沸锅在生产过程中，麦汁通过加热挥发出的二次蒸汽直接通过排风管道排出，二次蒸汽为104℃的饱和蒸汽。
电子煎药壶 3 麦汁煮沸二次蒸汽热能回收工艺流程及节能减排效益
麦汁煮沸二次蒸汽热能回收工艺同传统的煮沸锅系统不同的地方是在排蒸汽管道增加高效热能回收稳压器。二次蒸汽被高效热能回收稳压器回收并压缩，并与生蒸汽一同送到新加热器中使用。二次蒸汽的余热得到最大的利用。
热能回收器其工作原理可简述为：高品位压缩工作蒸汽(即生蒸汽)高速通过拉瓦尔喷嘴，在真空状态下膨胀，势能转换成动能，在喷嘴出口处形成超高速冷蒸汽流。由于冷蒸汽流的卷吸作用，工作蒸汽与被压缩气流（即二次蒸汽）相互混合，进行能量和质量交换。混合汽体经过超高速扩压器的扩张段形成激波，由于激波的增压作用，混合汽体在扩压器出中口处增压到一定背压值，进入工作系统。由于在整个工作过程中，被压缩的低品位蒸汽和高品位压缩工作蒸汽混合成较高品位的混合蒸汽，过程中没有相变，故能量损失较少。相反，由于混合蒸汽量的大幅度增加，使进入蒸发系统的热量亦大幅度增加，从而，达到节能、增产的效果。
麦汁煮沸产生大量的二次蒸汽，蒸发掉的水量M1按下式计算：
式中：q—煮沸强度
q=8%
v—每批煮沸麦汁量 设v=50m3
h1—大煮沸时间
h1=75min
M1=0.08×50×75/60=5（m3/批）
热能回收器回收二次蒸汽量为50%。设二次蒸汽在75分钟煮沸过程均匀产生，则35分钟内回收的二次蒸汽热量为：
式中：r—汽化潜热 查表知104℃饱和蒸汽的汽化热为2248.08kJ/kg
h2—回收二次蒸汽时间 h2=35min
Q1=5×103×2248.08×35/75×0.5=2.623×106（kJ）
该啤酒厂蒸汽为厂内燃煤蒸汽锅炉生产，蒸汽锅炉产饱和蒸汽的参数为0.76MPa，168℃，汽化热为2905.6 kJ/kg。因此生产每批麦汁回收二次蒸汽节省的生蒸汽量为：
V=Q1/Q2
式中：Q1—每批料回收蒸汽的热量kJ
Q2—生蒸汽的汽化热kJ/kg
V=2.623×106/2905.6/103=0.9(t)
该啤酒厂蒸汽锅炉的热效率平均为82%，则煮沸每批料节约标准煤量为m（标准煤的发热量为29306kJ/kg）自动拖把
m=Q1/(82%×29306)= 2.623×106/(82%×29306)=109.2(kg)
该啤酒厂年生产能力为35万吨，则每年节约标准煤量为（每批料热麦汁按（50-5）×103kg计算）：
点火模块 E=35×105/(50-5)×109.2/1000=849.3(tce)
根据国家发改委能源研究所提供的CO2的排放因子推荐值，每吨标准煤燃烧排放的CO2的量为2.4567t，则该啤酒厂的CO2减排量为：
mCO2=849.3×2.4567=2086.5t
4 结语
此种麦汁煮沸过程的二次蒸汽回收工艺流程简单，设备性能可靠，对原系统及蒸汽系统无影响，系统原有设备均可继续使用，新增蒸汽回收器配上自动控制、与麦汁制备的自控系统，可达到较好的节能效果。对年产35万吨的啤酒厂的一套煮沸锅应用该节能技术就可达到节约849.3吨标准煤的效果，亦可减少CO2的排放约2086.5吨。此种节能改造不仅能够使啤酒厂节约成本，降低能耗，而且具有较好的社会效益。
参考文献
[1] 大连，无锡，天津轻工业学院，酿造酒工艺学[M]，中国轻工出版社，1994.
[2] 管敦仪，啤酒工业手册[M]，中国轻工业出版社，1998.
矿石运输车 [3] 林兴华，徐秋华，麦汁煮沸二次蒸汽的回收[A].酿酒，2000,第1期：60-62.
[4] 国家质量技术监督局.GB 1028-2000, 工业余热术语、分类、等级及余热资源量计算方法[S].北京:中国标准出版社,2004.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议