制糖行業(yè)節(jié)能減排技術路線和環(huán)境保護課件

“十二五”制糖行業(yè)節(jié)能減排技術路線和環(huán)境保護2012.6.16華南理工大學于淑娟“十二五”制糖行業(yè)節(jié)能減排技術路線和環(huán)境保護2012.6.11一、節(jié)能減排的意義二、節(jié)能減排的目標三、節(jié)能減排實施方案建議四、預期效果報告提綱一、節(jié)能減排的意義報告提綱2一、節(jié)能減排的意義能源費用是制糖工業(yè)噸糖除糖料外的第二大成本2008/2009榨季，全國甘蔗糖廠平均標煤耗對蔗比5.5%，廣西103家甘蔗糖廠平均標煤耗對蔗比5.08%，國內(nèi)先進水平對蔗比4.0%以下歐美國家的甜菜糖廠和精煉糖廠的節(jié)能技術比較先進，丹麥DDS公司標煤耗對甜菜比約為3%糖業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀與形勢一、節(jié)能減排的意義能源費用是制糖工業(yè)噸糖除糖料外的第二大成本3糖業(yè)是我國萬元工業(yè)產(chǎn)值能耗、水耗最高行業(yè)之一糖業(yè)年取水量約7億噸，噸糖取水量45噸，水重復利用率70%；年廢水排放量8億噸，噸糖廢水排放量53噸；COD年排放量32萬噸，噸糖COD排放量21.5千克糖業(yè)每年排放到大氣中的煙氣量接近1500億標準立方，其中CO2含量高達3000萬噸，其中廣西糖廠CO2排放量為1140萬噸，占全國38%，位列全國第一位

一、糖業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀與形勢糖業(yè)是我國萬元工業(yè)產(chǎn)值能耗、水耗最高行業(yè)之一一、糖業(yè)節(jié)能減排4一、糖業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀與形勢糖業(yè)是我國每萬元工業(yè)產(chǎn)值能耗最高的行業(yè)之一。萬元GDP能耗2.1噸標煤，是全國平均的1.8倍糖業(yè)是我國廢水和廢棄物排放量最大的食品行業(yè)。在環(huán)保部公布的1811家重點廢水污染源企業(yè)中，糖廠占142家；年排放廢水約7億噸，COD32.5萬噸（占全國工業(yè)總排放6.4%），為COD排放最大的四大行業(yè)之一一、糖業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀與形勢5二、國內(nèi)外現(xiàn)狀分析能耗：國內(nèi)糖廠在煮糖汽耗和全廠熱力系統(tǒng)優(yōu)化上遠落后于發(fā)達國家。制糖工藝：發(fā)達國家普遍采用兩步碳酸法生產(chǎn)高品質(zhì)精糖，在美國，已有膜法制糖和生物澄清技術的示范工廠。我國甘蔗糖廠普遍采用亞硫酸法制糖工藝，需加入大量石灰、磷酸、二氧化硫、聚丙烯酰胺等化學助劑。水的循環(huán)利用：國外發(fā)達國家已實現(xiàn)制糖生產(chǎn)過程全閉合循環(huán)用水系統(tǒng)，無需補充新鮮水，即實現(xiàn)了零取水。為減少溫室氣體的排放，先進國家糖廠都用煙道氣中的CO2澄清精煉糖廠的糖漿。二、國內(nèi)外現(xiàn)狀分析能耗：國內(nèi)糖廠在煮糖汽耗和全廠熱力系統(tǒng)優(yōu)化6甘蔗加工原糖汽耗3.2噸/原糖二步法煉糖廠汽耗4噸/原糖

如果過程控制優(yōu)化可以節(jié)省汽耗2噸/原糖甘蔗加工原糖汽耗3.2噸/原糖7

“十二五”期間部分企業(yè)實現(xiàn)制糖生產(chǎn)全過程自動化控制，實現(xiàn)生產(chǎn)信息實時傳送集團總部，進一步促進節(jié)能減排加大零取水零排放推廣力度，帶動其他企業(yè)；實現(xiàn)剩余蔗渣打包率對蔗比8.0%以上的目標（標煤耗對蔗比為4.2%以下

二、產(chǎn)業(yè)目標“十二五”期間部分企業(yè)實現(xiàn)制糖生產(chǎn)全過程自動化控制，實現(xiàn)生8市場需求制糖生產(chǎn)過程節(jié)水控制系統(tǒng)

煙道氣資源化利用控制系統(tǒng)

壓榨車間DCS自控系統(tǒng)澄清、蒸發(fā)工段DCS自控系統(tǒng)

煮糖工段DCS自控系統(tǒng)

三、實施建議糖品多元化市場需求制糖生產(chǎn)過程節(jié)水控制系統(tǒng)煙道氣資源化利用控制系統(tǒng)9一：糖廠熱能集中優(yōu)化及控制系統(tǒng)糖廠蒸發(fā)過程熱力模型研究與優(yōu)化控制糖廠煮糖過程熱力模型研究與自動控制制煉過程熱力方案優(yōu)化與生產(chǎn)能耗控制策略研究方案一：一：糖廠熱能集中優(yōu)化及控制系統(tǒng)糖廠蒸發(fā)過程熱力模型研究與優(yōu)化10糖廠蒸發(fā)過程熱力模型研究與優(yōu)化控制開發(fā)具有防垢功能的糖漿錘度在線檢測儀表，保證糖漿錘度準確穩(wěn)定測量，建立蒸發(fā)工段的熱力模型，對蒸發(fā)工段的熱力方案進行動態(tài)分析和優(yōu)化，實現(xiàn)多效蒸發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)化控制。

糖廠蒸發(fā)過程熱力模型研究與優(yōu)化控制11糖廠煮糖過程熱力模型研究與自動控制母液過飽和度控制技術，解決煮糖自動控制中的主要難題。同時對糖液溫度、錘度、粘度及煮糖罐料位，真空度、蒸汽壓力等參量進行測控，實現(xiàn)煮糖自動控制，減少熱能損耗，縮短煮糖時間。建立煮糖工段的熱力模型，對煮糖的熱能消耗進行動態(tài)分析和用汽方案優(yōu)化，實現(xiàn)合理平衡用汽。

糖廠煮糖過程熱力模型研究與自動控制12

采用折光原理在線測量糖膏母液的濃度，使過飽和度指標能夠準確測控，突破制約煮糖自動控制的技術瓶頸。

煮糖過程控制的核心之一是控制糖膏母液過飽和度。由于糖膏粘度大易結(jié)垢，造成測量儀表的污染和信號滯后，無法準確測量糖膏母液的濃度，使煮糖過程最重要的過飽和度參數(shù)難以控制，故目前仍未實現(xiàn)煮糖過程自動控制。采用折光原理在線測量糖膏母液的濃度，使過飽和度13

關鍵技術采用氣體隔離技術，開發(fā)具有防積垢特性功能的糖漿錘度在線檢測儀表，使糖漿錘度在線檢測不受積垢因素影響。

糖漿錘度是澄清、蒸發(fā)、煮糖過程控制的一個重要工藝參數(shù)，由于糖漿中含有鈣、鎂、硅等無機鹽成分，它們在一定條件下不可避免地會形成積垢。而一般錘度在線檢測儀表的傳感探頭均是與漿錘直接接觸，探頭表面形成積垢后，在線清洗困難，檢測數(shù)據(jù)嚴重失真，最終影響過程控制。關鍵技術采用氣體隔離技術，開發(fā)具有防積垢特性功14壓榨過程甘蔗入料的均勻程度直接影響生產(chǎn)安全和糖分抽出率，影響生產(chǎn)的穩(wěn)定性。采用自動控制系統(tǒng)，按設定榨蔗量自動計量及自動控制進入榨機的進蔗量、按進蔗量自動控制榨機陣列的轉(zhuǎn)速、按進蔗量自動控制滲透水的流量、對榨機軸溫自動監(jiān)測等，能夠達到輸蔗帶自動調(diào)速均衡進蔗、均衡用電、均衡出蔗渣（供鍋爐做燃料）、均衡出蔗汁（為制煉車間提供蔗汁）的要求。

3.1壓榨車間自動控制系統(tǒng)壓榨過程甘蔗入料的均勻程度直接影響生產(chǎn)安全和糖分抽出率，影響15采用自動控制系統(tǒng)，與人工操作相比：來料不均勻時，自動調(diào)整輸送帶電機轉(zhuǎn)速,達到均勻進榨的目的；一旦發(fā)生1#榨機扭矩超出負荷限點,自動減小擋板開度,控制入料量,從而對齒輪箱和榨機起到保護作用；自動調(diào)節(jié)后幾座榨機的轉(zhuǎn)速,保證固定的料位高度和通過榨機的蔗層厚度,使?jié)B透過程均勻,其結(jié)果是負荷平穩(wěn)并提高抽出率和減少蔗渣的水分含量；調(diào)節(jié)滲透水比例、水溫和混合汁液位流量等,使各榨機蔗層均勻滲透水能穩(wěn)定混合汁錘度和泵送量；在維持榨機負荷穩(wěn)定的前提下,提高了榨蔗量，對提高經(jīng)濟效益有促進作用。3.1壓榨車間自動控制系統(tǒng)采用自動控制系統(tǒng)，與人工操作相比：3.1壓榨車間自動控制16通過工業(yè)控制計算機、控制器等構(gòu)成集散式控制系統(tǒng)對糖廠澄清、蒸發(fā)工段的工藝參數(shù)進行實時采集，對各工藝控制點進行自動控制保證了澄清、蒸發(fā)工段的生產(chǎn)工作安全、均衡和穩(wěn)定，為下一道生產(chǎn)工序（煮糖）得到穩(wěn)定錘度、溫度、流量的粗糖漿提供保證，為鍋爐能提供合格的高溫的蒸發(fā)汽凝水，以降低鍋爐燃料消耗，抑制蒸發(fā)“跑糖”現(xiàn)象，有效地降低蒸發(fā)排水的COD值3.2澄清、蒸發(fā)工段自動控制系統(tǒng)通過工業(yè)控制計算機、控制器等構(gòu)成集散式控制系統(tǒng)對糖廠澄清、蒸17澄清、蒸發(fā)自動控制系統(tǒng)的優(yōu)點:糖汁pH自動控制系統(tǒng)，提高測量與控制的準確度；提高糖漿錘度測量精度，保持±1°Bx的精度；準確測量真空密封蒸發(fā)罐內(nèi)物料的液位；有效提高了各效蒸發(fā)的效能，系統(tǒng)抗干擾能力強，控制精度高，效果好；簡便的手動/自動切換功能，實現(xiàn)了無擾動切換；系統(tǒng)建立相應的數(shù)學模型和一系列控制策略，實現(xiàn)整個澄清、蒸發(fā)工段生產(chǎn)過程的全自動控制；管理人員實時掌握現(xiàn)場狀況，大幅度提高管理效率；系統(tǒng)采用并發(fā)事件驅(qū)動技術，集計量、控制、管理為一體，在線進行事務性管理。

3.2澄清、蒸發(fā)工段自動控制系統(tǒng)澄清、蒸發(fā)自動控制系統(tǒng)的優(yōu)點:3.2澄清、蒸發(fā)工段自動控18采用的全自動刮刀卸料上懸式離心機由電路、氣路、機械聯(lián)合全自動控制在全自動程序控制下，將被分離的懸浮液物料注入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，在高速旋轉(zhuǎn)時利用離心力場的作用將液體甩出轉(zhuǎn)鼓外，而固體顆粒則被鋪設在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的濾網(wǎng)截流，完成固-液分離，固體晶粒通過刮刀徑向和軸向運動將從轉(zhuǎn)鼓壁上刮下，完成卸料過程，完成一次分離周期后，機器會自動進行下一次周期循環(huán)，實現(xiàn)連續(xù)全自動工作3.3分蜜工段自動控制系統(tǒng)采用的全自動刮刀卸料上懸式離心機由電路、氣路、機械聯(lián)合全自動19分蜜工段自動控制系統(tǒng)優(yōu)點

實現(xiàn)全自動控制，降低人為操作造成糖品質(zhì)量的不穩(wěn)定性采用變頻調(diào)速技術，節(jié)約電能40%以上處理量大，循環(huán)周期短，易擴大制糖企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模，效率提高50%全密封的進料和分離過程，保證了糖品的衛(wèi)生要求3.3分蜜工段自動控制系統(tǒng)分蜜工段自動控制系統(tǒng)優(yōu)點3.3分蜜工段自動控制系統(tǒng)20鍋爐DCS自控系統(tǒng)實現(xiàn)了分散控制和集中監(jiān)視、操作和管理，采用網(wǎng)絡通信技術，使得控制與管理都具實時性。系統(tǒng)功能強大，可以滿足從簡單數(shù)據(jù)采集到復雜的系統(tǒng)監(jiān)控及保護等各種需要鍋爐DCS控制系統(tǒng)對鍋爐的燃燒進行全方位控制，可以明顯提高鍋爐的燃燒效率，降低能耗，減少污染的排放3.4鍋爐、汽輪機DCS自控系統(tǒng)鍋爐DCS自控系統(tǒng)實現(xiàn)了分散控制和集中監(jiān)視、操作和管理，采用21

節(jié)水降耗閉合循環(huán)用水處理系統(tǒng)。環(huán)保型高價反離子樹脂再生等新技術，實現(xiàn)糖業(yè)高濃度廢水全部回收利用；水重復利用率大于95%，部分企業(yè)實現(xiàn)零取水。方案二：方案二：22系統(tǒng)采取清濁分流、多級循環(huán)、物化分離、生物凈化處理，提高水的重復利用率，減輕外排負擔，流程中安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)，實行24小時在線監(jiān)控，工業(yè)用水重復利用率達到98％以上制糖廢水生化深度處理技術及中水回用控制系統(tǒng)，中水經(jīng)過處理后可以回用作為鍋爐入爐水、制糖工藝用水、設備冷卻水、設備沖洗用水或直接排放2.1節(jié)水減排控制系統(tǒng)系統(tǒng)采取清濁分流、多級循環(huán)、物化分離、生物凈化處理，提高水的23煉糖廠用鍋爐煙道氣代替現(xiàn)行石灰窯氣（CO2）減少CO2排放，降低成本甘蔗糖廠用鍋爐煙道氣代替現(xiàn)行石灰窯氣（CO2）——半碳法制糖工藝開發(fā)出以低二氧化碳該量的鍋爐煙道氣（CO2含量8～12%）代替現(xiàn)行石灰窯氣二氧化碳（CO2含量30～35%）作為澄清劑的強制飽充新技術。利用煙道氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)亞硫酸法糖廠澄清過程使用的SO2，節(jié)省硫磺費用，減少CO2排放。

提高澄清效果、產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，一步法生產(chǎn)高品質(zhì)低硫蔗糖。ong2.2鍋爐煙道氣利用煉糖廠用鍋爐煙道氣代替現(xiàn)行石灰窯氣（CO2）2.2鍋爐煙道24

研發(fā)適合糖廠使用的低成本煙道氣純化技術

對鍋爐進行節(jié)能改造，增加密閉性、減少配風量，過?？諝庀禂?shù)由1.8-2.0降低到1.5以下，煙道氣二氧化碳含量由8-10%提高到13%以上。引入富氧燃燒技術，提高二氧化碳含量5%左右，將提高鍋爐節(jié)能效益與提高煙道氣二氧化碳有機結(jié)合起來，保證半碳法工藝的經(jīng)濟、穩(wěn)定運行。研發(fā)適合糖廠使用的低成本煙道氣純化技術25

技術路線煙道氣利用及半碳法制糖工藝技術路線技術路線煙道氣利用及半碳法制糖工藝技術路線26

1、增加回收率，減少回煮量，純度90一99%；2、減少耗汽量，降低成本方案三：糖品多元化方案三：糖品多元化27一方面，整個蔗糖產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和產(chǎn)量在穩(wěn)步擴大和發(fā)展；另一方面，整個產(chǎn)業(yè)的高值化支撐體系嚴重缺乏并急待提升。

蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題一方面，整個蔗糖產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和產(chǎn)量在穩(wěn)步擴大和發(fā)展；另一方面，28傳統(tǒng)觀念：蔗糖增加食物甜味和熱量。負面影響：高血脂、高血糖和肥胖、齲齒等。功能糖品：糖品中的某些成分具有調(diào)節(jié)人體生理活動、增強免疫、延緩衰老、促進康復等方面的調(diào)節(jié)功能。讓天然蔗糖發(fā)揮更大優(yōu)勢傳統(tǒng)觀念：蔗糖增加食物甜味和熱量。讓天然蔗糖發(fā)揮更大優(yōu)勢29蔗糖產(chǎn)品蔗糖產(chǎn)品30功能糖全新的口感與功能

保健安全增加利潤降血糖

功能糖功能糖全新的口感與功能保健安全增加利潤降血糖功能糖31功能性蔗糖降血糖的作用研究功能性蔗糖降血糖的作用研究32連續(xù)飼喂四周對正常家兔血糖值影響。血糖值下降了5.78%功能性蔗糖降血糖的作用研究連續(xù)飼喂四周對正常家兔血糖值影響。血糖值下降了5.78%功能33

需要引進和培養(yǎng)兩化融合復合型人才

要引進和培養(yǎng)運用信息技術能力強且具備工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗的復合型人才，同時建立和完善信息化培訓體系，要多種途徑強化繼續(xù)教育，形成制度，不斷提高領導干部、管理人員與職工的信息文化素質(zhì)與水平

開展節(jié)能減排需要配置的資源需要引進和培養(yǎng)兩化融合復合型人才開展節(jié)能減排需要配置的34從目前的“集成”階段，到完成“優(yōu)化”階段。

框架圖分三個層次：生產(chǎn)過程控制層-PCS、生產(chǎn)過程管理層-MES、經(jīng)營管理層-ERP，實現(xiàn)真正意義的管控一體化。PCS-ProcessControlSystem運行數(shù)據(jù)操作指令MES-ManufacturingExecutionSystem生產(chǎn)管理信息在線測量儀表、澄清自動控制、蒸發(fā)自動控制、煮糖自動控制…生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)統(tǒng)計、質(zhì)量控制、原輔材料控制、設備安全控制生產(chǎn)狀況ERP-EnterpriseResourcePlanning采購管理、庫存管理、銷售管理、辦公管理、農(nóng)務管理設備管理、客戶管理、成本管理、人事管理、財務管理數(shù)據(jù)挖掘與分析遠景目標是實現(xiàn)糖廠管控一體化從目前的“集成”階段，到完成“優(yōu)化”階段。框架圖分三個層35四、預期效果年處理100萬噸甘蔗示范工程節(jié)能：折合標煤1.46萬噸減排：年節(jié)水570萬噸，年減排廢水500萬噸，COD0.2萬噸，CO211萬噸，SO2500噸增效：年新增效益0.62億元

四、預期效果年處理100萬噸甘蔗示范工程36謝謝！謝謝！37演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！38“十二五”制糖行業(yè)節(jié)能減排技術路線和環(huán)境保護2012.6.16華南理工大學于淑娟“十二五”制糖行業(yè)節(jié)能減排技術路線和環(huán)境保護2012.6.139一、節(jié)能減排的意義二、節(jié)能減排的目標三、節(jié)能減排實施方案建議四、預期效果報告提綱一、節(jié)能減排的意義報告提綱40一、節(jié)能減排的意義能源費用是制糖工業(yè)噸糖除糖料外的第二大成本2008/2009榨季，全國甘蔗糖廠平均標煤耗對蔗比5.5%，廣西103家甘蔗糖廠平均標煤耗對蔗比5.08%，國內(nèi)先進水平對蔗比4.0%以下歐美國家的甜菜糖廠和精煉糖廠的節(jié)能技術比較先進，丹麥DDS公司標煤耗對甜菜比約為3%糖業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀與形勢一、節(jié)能減排的意義能源費用是制糖工業(yè)噸糖除糖料外的第二大成本41糖業(yè)是我國萬元工業(yè)產(chǎn)值能耗、水耗最高行業(yè)之一糖業(yè)年取水量約7億噸，噸糖取水量45噸，水重復利用率70%；年廢水排放量8億噸，噸糖廢水排放量53噸；COD年排放量32萬噸，噸糖COD排放量21.5千克糖業(yè)每年排放到大氣中的煙氣量接近1500億標準立方，其中CO2含量高達3000萬噸，其中廣西糖廠CO2排放量為1140萬噸，占全國38%，位列全國第一位

一、糖業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀與形勢糖業(yè)是我國萬元工業(yè)產(chǎn)值能耗、水耗最高行業(yè)之一一、糖業(yè)節(jié)能減排42一、糖業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀與形勢糖業(yè)是我國每萬元工業(yè)產(chǎn)值能耗最高的行業(yè)之一。萬元GDP能耗2.1噸標煤，是全國平均的1.8倍糖業(yè)是我國廢水和廢棄物排放量最大的食品行業(yè)。在環(huán)保部公布的1811家重點廢水污染源企業(yè)中，糖廠占142家；年排放廢水約7億噸，COD32.5萬噸（占全國工業(yè)總排放6.4%），為COD排放最大的四大行業(yè)之一一、糖業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀與形勢43二、國內(nèi)外現(xiàn)狀分析能耗：國內(nèi)糖廠在煮糖汽耗和全廠熱力系統(tǒng)優(yōu)化上遠落后于發(fā)達國家。制糖工藝：發(fā)達國家普遍采用兩步碳酸法生產(chǎn)高品質(zhì)精糖，在美國，已有膜法制糖和生物澄清技術的示范工廠。我國甘蔗糖廠普遍采用亞硫酸法制糖工藝，需加入大量石灰、磷酸、二氧化硫、聚丙烯酰胺等化學助劑。水的循環(huán)利用：國外發(fā)達國家已實現(xiàn)制糖生產(chǎn)過程全閉合循環(huán)用水系統(tǒng)，無需補充新鮮水，即實現(xiàn)了零取水。為減少溫室氣體的排放，先進國家糖廠都用煙道氣中的CO2澄清精煉糖廠的糖漿。二、國內(nèi)外現(xiàn)狀分析能耗：國內(nèi)糖廠在煮糖汽耗和全廠熱力系統(tǒng)優(yōu)化44甘蔗加工原糖汽耗3.2噸/原糖二步法煉糖廠汽耗4噸/原糖

如果過程控制優(yōu)化可以節(jié)省汽耗2噸/原糖甘蔗加工原糖汽耗3.2噸/原糖45

“十二五”期間部分企業(yè)實現(xiàn)制糖生產(chǎn)全過程自動化控制，實現(xiàn)生產(chǎn)信息實時傳送集團總部，進一步促進節(jié)能減排加大零取水零排放推廣力度，帶動其他企業(yè)；實現(xiàn)剩余蔗渣打包率對蔗比8.0%以上的目標（標煤耗對蔗比為4.2%以下

二、產(chǎn)業(yè)目標“十二五”期間部分企業(yè)實現(xiàn)制糖生產(chǎn)全過程自動化控制，實現(xiàn)生46市場需求制糖生產(chǎn)過程節(jié)水控制系統(tǒng)

煙道氣資源化利用控制系統(tǒng)

壓榨車間DCS自控系統(tǒng)澄清、蒸發(fā)工段DCS自控系統(tǒng)

煮糖工段DCS自控系統(tǒng)

三、實施建議糖品多元化市場需求制糖生產(chǎn)過程節(jié)水控制系統(tǒng)煙道氣資源化利用控制系統(tǒng)47一：糖廠熱能集中優(yōu)化及控制系統(tǒng)糖廠蒸發(fā)過程熱力模型研究與優(yōu)化控制糖廠煮糖過程熱力模型研究與自動控制制煉過程熱力方案優(yōu)化與生產(chǎn)能耗控制策略研究方案一：一：糖廠熱能集中優(yōu)化及控制系統(tǒng)糖廠蒸發(fā)過程熱力模型研究與優(yōu)化48糖廠蒸發(fā)過程熱力模型研究與優(yōu)化控制開發(fā)具有防垢功能的糖漿錘度在線檢測儀表，保證糖漿錘度準確穩(wěn)定測量，建立蒸發(fā)工段的熱力模型，對蒸發(fā)工段的熱力方案進行動態(tài)分析和優(yōu)化，實現(xiàn)多效蒸發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)化控制。

糖廠蒸發(fā)過程熱力模型研究與優(yōu)化控制49糖廠煮糖過程熱力模型研究與自動控制母液過飽和度控制技術，解決煮糖自動控制中的主要難題。同時對糖液溫度、錘度、粘度及煮糖罐料位，真空度、蒸汽壓力等參量進行測控，實現(xiàn)煮糖自動控制，減少熱能損耗，縮短煮糖時間。建立煮糖工段的熱力模型，對煮糖的熱能消耗進行動態(tài)分析和用汽方案優(yōu)化，實現(xiàn)合理平衡用汽。

糖廠煮糖過程熱力模型研究與自動控制50

采用折光原理在線測量糖膏母液的濃度，使過飽和度指標能夠準確測控，突破制約煮糖自動控制的技術瓶頸。

煮糖過程控制的核心之一是控制糖膏母液過飽和度。由于糖膏粘度大易結(jié)垢，造成測量儀表的污染和信號滯后，無法準確測量糖膏母液的濃度，使煮糖過程最重要的過飽和度參數(shù)難以控制，故目前仍未實現(xiàn)煮糖過程自動控制。采用折光原理在線測量糖膏母液的濃度，使過飽和度51

關鍵技術采用氣體隔離技術，開發(fā)具有防積垢特性功能的糖漿錘度在線檢測儀表，使糖漿錘度在線檢測不受積垢因素影響。

糖漿錘度是澄清、蒸發(fā)、煮糖過程控制的一個重要工藝參數(shù)，由于糖漿中含有鈣、鎂、硅等無機鹽成分，它們在一定條件下不可避免地會形成積垢。而一般錘度在線檢測儀表的傳感探頭均是與漿錘直接接觸，探頭表面形成積垢后，在線清洗困難，檢測數(shù)據(jù)嚴重失真，最終影響過程控制。關鍵技術采用氣體隔離技術，開發(fā)具有防積垢特性功52壓榨過程甘蔗入料的均勻程度直接影響生產(chǎn)安全和糖分抽出率，影響生產(chǎn)的穩(wěn)定性。采用自動控制系統(tǒng)，按設定榨蔗量自動計量及自動控制進入榨機的進蔗量、按進蔗量自動控制榨機陣列的轉(zhuǎn)速、按進蔗量自動控制滲透水的流量、對榨機軸溫自動監(jiān)測等，能夠達到輸蔗帶自動調(diào)速均衡進蔗、均衡用電、均衡出蔗渣（供鍋爐做燃料）、均衡出蔗汁（為制煉車間提供蔗汁）的要求。

3.1壓榨車間自動控制系統(tǒng)壓榨過程甘蔗入料的均勻程度直接影響生產(chǎn)安全和糖分抽出率，影響53采用自動控制系統(tǒng)，與人工操作相比：來料不均勻時，自動調(diào)整輸送帶電機轉(zhuǎn)速,達到均勻進榨的目的；一旦發(fā)生1#榨機扭矩超出負荷限點,自動減小擋板開度,控制入料量,從而對齒輪箱和榨機起到保護作用；自動調(diào)節(jié)后幾座榨機的轉(zhuǎn)速,保證固定的料位高度和通過榨機的蔗層厚度,使?jié)B透過程均勻,其結(jié)果是負荷平穩(wěn)并提高抽出率和減少蔗渣的水分含量；調(diào)節(jié)滲透水比例、水溫和混合汁液位流量等,使各榨機蔗層均勻滲透水能穩(wěn)定混合汁錘度和泵送量；在維持榨機負荷穩(wěn)定的前提下,提高了榨蔗量，對提高經(jīng)濟效益有促進作用。3.1壓榨車間自動控制系統(tǒng)采用自動控制系統(tǒng)，與人工操作相比：3.1壓榨車間自動控制54通過工業(yè)控制計算機、控制器等構(gòu)成集散式控制系統(tǒng)對糖廠澄清、蒸發(fā)工段的工藝參數(shù)進行實時采集，對各工藝控制點進行自動控制保證了澄清、蒸發(fā)工段的生產(chǎn)工作安全、均衡和穩(wěn)定，為下一道生產(chǎn)工序（煮糖）得到穩(wěn)定錘度、溫度、流量的粗糖漿提供保證，為鍋爐能提供合格的高溫的蒸發(fā)汽凝水，以降低鍋爐燃料消耗，抑制蒸發(fā)“跑糖”現(xiàn)象，有效地降低蒸發(fā)排水的COD值3.2澄清、蒸發(fā)工段自動控制系統(tǒng)通過工業(yè)控制計算機、控制器等構(gòu)成集散式控制系統(tǒng)對糖廠澄清、蒸55澄清、蒸發(fā)自動控制系統(tǒng)的優(yōu)點:糖汁pH自動控制系統(tǒng)，提高測量與控制的準確度；提高糖漿錘度測量精度，保持±1°Bx的精度；準確測量真空密封蒸發(fā)罐內(nèi)物料的液位；有效提高了各效蒸發(fā)的效能，系統(tǒng)抗干擾能力強，控制精度高，效果好；簡便的手動/自動切換功能，實現(xiàn)了無擾動切換；系統(tǒng)建立相應的數(shù)學模型和一系列控制策略，實現(xiàn)整個澄清、蒸發(fā)工段生產(chǎn)過程的全自動控制；管理人員實時掌握現(xiàn)場狀況，大幅度提高管理效率；系統(tǒng)采用并發(fā)事件驅(qū)動技術，集計量、控制、管理為一體，在線進行事務性管理。

3.2澄清、蒸發(fā)工段自動控制系統(tǒng)澄清、蒸發(fā)自動控制系統(tǒng)的優(yōu)點:3.2澄清、蒸發(fā)工段自動控56采用的全自動刮刀卸料上懸式離心機由電路、氣路、機械聯(lián)合全自動控制在全自動程序控制下，將被分離的懸浮液物料注入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，在高速旋轉(zhuǎn)時利用離心力場的作用將液體甩出轉(zhuǎn)鼓外，而固體顆粒則被鋪設在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的濾網(wǎng)截流，完成固-液分離，固體晶粒通過刮刀徑向和軸向運動將從轉(zhuǎn)鼓壁上刮下，完成卸料過程，完成一次分離周期后，機器會自動進行下一次周期循環(huán)，實現(xiàn)連續(xù)全自動工作3.3分蜜工段自動控制系統(tǒng)采用的全自動刮刀卸料上懸式離心機由電路、氣路、機械聯(lián)合全自動57分蜜工段自動控制系統(tǒng)優(yōu)點

實現(xiàn)全自動控制，降低人為操作造成糖品質(zhì)量的不穩(wěn)定性采用變頻調(diào)速技術，節(jié)約電能40%以上處理量大，循環(huán)周期短，易擴大制糖企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模，效率提高50%全密封的進料和分離過程，保證了糖品的衛(wèi)生要求3.3分蜜工段自動控制系統(tǒng)分蜜工段自動控制系統(tǒng)優(yōu)點3.3分蜜工段自動控制系統(tǒng)58鍋爐DCS自控系統(tǒng)實現(xiàn)了分散控制和集中監(jiān)視、操作和管理，采用網(wǎng)絡通信技術，使得控制與管理都具實時性。系統(tǒng)功能強大，可以滿足從簡單數(shù)據(jù)采集到復雜的系統(tǒng)監(jiān)控及保護等各種需要鍋爐DCS控制系統(tǒng)對鍋爐的燃燒進行全方位控制，可以明顯提高鍋爐的燃燒效率，降低能耗，減少污染的排放3.4鍋爐、汽輪機DCS自控系統(tǒng)鍋爐DCS自控系統(tǒng)實現(xiàn)了分散控制和集中監(jiān)視、操作和管理，采用59

節(jié)水降耗閉合循環(huán)用水處理系統(tǒng)。環(huán)保型高價反離子樹脂再生等新技術，實現(xiàn)糖業(yè)高濃度廢水全部回收利用；水重復利用率大于95%，部分企業(yè)實現(xiàn)零取水。方案二：方案二：60系統(tǒng)采取清濁分流、多級循環(huán)、物化分離、生物凈化處理，提高水的重復利用率，減輕外排負擔，流程中安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)，實行24小時在線監(jiān)控，工業(yè)用水重復利用率達到98％以上制糖廢水生化深度處理技術及中水回用控制系統(tǒng)，中水經(jīng)過處理后可以回用作為鍋爐入爐水、制糖工藝用水、設備冷卻水、設備沖洗用水或直接排放2.1節(jié)水減排控制系統(tǒng)系統(tǒng)采取清濁分流、多級循環(huán)、物化分離、生物凈化處理，提高水的61煉糖廠用鍋爐煙道氣代替現(xiàn)行石灰窯氣（CO2）減少CO2排放，降低成本甘蔗糖廠用鍋爐煙道氣代替現(xiàn)行石灰窯氣（CO2）——半碳法制糖工藝開發(fā)出以低二氧化碳該量的鍋爐煙道氣（CO2含量8～12%）代替現(xiàn)行石灰窯氣二氧化碳（CO2含量30～35%）作為澄清劑的強制飽充新技術。利用煙道氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)亞硫酸法糖廠澄清過程使用的SO2，節(jié)省硫磺費用，減少CO2排放。

提高澄清效果、產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，一步法生產(chǎn)高品質(zhì)低硫蔗糖。ong2.2鍋爐煙道氣利用煉糖廠用鍋爐煙道氣代替現(xiàn)行石灰窯氣（CO2）2.2鍋爐煙道62

研發(fā)適合糖廠使用的低成本煙道氣純化技術

對鍋爐進行節(jié)能改造，增加密閉性、減少配風量，過?？諝庀禂?shù)由1.8-2.0降低到1.5以下，煙道氣二氧化碳含量由8-10%提高到13%以上。引入富氧燃燒技術，提高二氧化碳含量5%左右，將提高鍋爐節(jié)能效益與提高煙道氣二氧化碳有機結(jié)合起來，保證半碳法工藝的經(jīng)濟、穩(wěn)定運行。研發(fā)適合糖廠使用的低成本煙道氣純化技術63

技術路線煙道氣利用及半碳法制糖工藝技術路線技術路線煙道氣利用及半碳法制糖工藝技術路線64

1、增加回收率