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啤酒廠的熱能回收系統(tǒng)

2020.04.26 山東尊皇

1.什么是蒸汽零排放?

啤酒廠的糖化車間是耗能大戶，其熱能消耗量占據(jù)了全廠能耗的50%以上。過去，啤酒廠糖化車間的糊化鍋、糖化鍋、過濾槽、暫存罐、煮沸鍋以及沉淀槽等6個(gè)鍋在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量二次蒸汽，這些高熱能的廢氣除了在煮沸鍋實(shí)現(xiàn)了部分回收之外，統(tǒng)統(tǒng)通過排氣筒放空排放到大氣中，沒有回收利用，十分可惜。所謂零排放,就是把糖化過程中排岀的二次蒸汽全部回收加以利用,沒有蒸汽排出，使整個(gè)糖化車間實(shí)現(xiàn)蒸汽零排放。

那么，糖化二次蒸汽放空排放有什么壞處呢?

首先，汚染環(huán)境。排空廢蒸汽具有腐爛的地瓜臭味，嚴(yán)重污染啤酒廠和周邊環(huán)境。

其次，增加碳排放量。大量二次蒸汽排空增加碳排放量，提升溫室熱效應(yīng)，促使大氣變暖。地球溫度上升，就有啤酒廠糖化二次蒸汽排空的貢獻(xiàn)。

2015年，成功將糖化二次蒸汽全部回收，實(shí)現(xiàn)了零排放，成了全中國(guó)第一個(gè)吃螃蟹的人。這是中國(guó)啤酒業(yè)一項(xiàng)可喜的技術(shù)進(jìn)步。它的意義在于中國(guó)由啤酒大國(guó)向啤酒強(qiáng)國(guó)進(jìn)軍中取得了一項(xiàng)可喜的成果。

2.如何實(shí)現(xiàn)零排放?

首先把糖化6個(gè)鍋的排汽筒連在一起，然后用2個(gè)氣動(dòng)閥門隔斷分成3個(gè)區(qū)域：第1個(gè)區(qū)域?yàn)楹?、糖化鍋、過濾槽、暫存罐4個(gè)鍋，因?yàn)檫@部分的物料工作溫度都在70℃~100℃之間，比較相近，不會(huì)互相影響。

第2個(gè)區(qū)域?yàn)橹蠓绣仭Ｖ蠓绣仌?huì)產(chǎn)生大量的二次蒸汽，需要專門的二次蒸汽冷凝器吸收這部分熱量。

第3個(gè)區(qū)域?yàn)槌恋聿勰┒恕?/span>

每一個(gè)區(qū)域都配置一個(gè)單獨(dú)的水封罐，與外界進(jìn)行有條件的連通呼吸。

每一個(gè)區(qū)域都配置有單獨(dú)的真空閥、壓力變送器、泄壓閥。水封罐的作用是無論密封空間形成真空還是形成超壓，都可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化解;壓力變送器的作用是當(dāng)程序檢測(cè)到超壓時(shí)自動(dòng)打開泄壓閥排汽，當(dāng)程序檢測(cè)到真空時(shí)自動(dòng)打開真空閥吸氣，以上兩種設(shè)計(jì)對(duì)鍋體這個(gè)密封空間形成了雙重保護(hù)，既有機(jī)械式的水封罐保護(hù)，又有軟件程序保護(hù)。通過自控系統(tǒng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)糖化二次蒸汽的零排放。

3.實(shí)現(xiàn)零排放的工作原理

以糖化鍋為例，糖化鍋有進(jìn)料、升溫、休止、轉(zhuǎn)移至過濾槽等幾個(gè)主要步驟。

當(dāng)進(jìn)料時(shí)，糖化鍋內(nèi)隨著液位的上升，鍋上部氣體被排出。這些氣體首先通過排汽筒連通管排至其他的鍋，當(dāng)其他的鍋汽充滿空間時(shí)，其密封空間的壓力會(huì)升高，當(dāng)壓力高于水封罐能承受的壓力時(shí)，會(huì)破水封，壓力釋放至大氣中。但是，由于水封罐上部有噴淋球，且一直在循環(huán)噴淋，故即便破了水封，所有的二次蒸汽都會(huì)被噴淋球淋下的水吸收掉，只要能溶于水的氣味都會(huì)被洗滌并吸附在水中，只有不凝氣體才會(huì)排至大氣中，實(shí)現(xiàn)了零排放。

當(dāng)升溫時(shí)，同理，在升溫階段會(huì)產(chǎn)生一些二次蒸汽。這些二次蒸汽首先會(huì)跑至其他鍋，當(dāng)氣體無處可逃時(shí)，密封空間的壓力會(huì)高于水封罐的壓力，再次破水封，二次蒸汽被噴淋球淋下的水吸收掉，不凝氣體排至大氣中。當(dāng)壓力休止時(shí)，蒸汽不排汽也不吸氣，達(dá)到平衡。

當(dāng)糖化鍋搗醪至過濾槽時(shí)，糖化鍋的液位下降需要吸氣，而過濾槽的液位在上升需要排氣，這兩個(gè)鍋是連通的，故互相通氣、達(dá)到平衡。這樣，整個(gè)糖化鍋的生產(chǎn)過程就實(shí)現(xiàn)了零排放。

將現(xiàn)有糖化設(shè)備進(jìn)行改造：

將糖化6個(gè)鍋的排汽筒連在一起，然后用2個(gè)氣動(dòng)閥門隔斷分成三個(gè)區(qū)域。
每一個(gè)區(qū)域都配置一個(gè)單獨(dú)的水封罐。
每一個(gè)區(qū)域都配置有單獨(dú)的真空閥，壓力變送器，泄壓閥。
防止超壓和抽真空，特別注意的是防止抽真空、形成負(fù)壓、把鍋抽癟。

過濾槽和暫存罐的工藝過程同理。當(dāng)暫存罐需將麥汁轉(zhuǎn)移至煮沸鍋時(shí)，打開這兩個(gè)鍋排汽筒之間的氣動(dòng)閥，氣體通過連通達(dá)到平衡。煮沸鍋由于配置了一個(gè)單獨(dú)的二次蒸汽冷凝器，故在升溫、預(yù)熱、煮沸階段所產(chǎn)生的二次蒸汽都通過這個(gè)冷凝器把熱量傳遞給熱能水，只有當(dāng)熱能水的溫度過高無法完全吸收多余的熱量時(shí)，才會(huì)排至水封罐處，通過水封罐及水封罐頂部的噴淋球淋下的水來吸收熱量。

當(dāng)煮沸鍋需要轉(zhuǎn)移至沉淀槽時(shí)，工廠可打開兩個(gè)鍋之間的氣動(dòng)蝶閥互相連通，使氣體達(dá)到平衡。沉淀槽的休止階段不吸氣也不排汽，當(dāng)需要冷卻將氣體送至發(fā)酵罐時(shí)沉淀槽需要吸氣，這時(shí)可以根據(jù)槽內(nèi)的壓力間歇性地打開真空閥，防止產(chǎn)生真空。

這樣，以上所有工藝步驟都不會(huì)把二次蒸汽直接排至大氣中，各個(gè)鍋槽之間的互相消化，或者只是排出一些不凝氣體，最終達(dá)到了零排放的目的。

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