此处介绍国内外比较先进的几种有代表性的蒸发热方案以及有关的情况。国内的主要是用传统的设备,国外的采用了新型的设备。可以说,它们的时代背景和水平是不一样的。各个糖厂可以根据自身的实际情况,结合这些实例的原理和措施,改进自己的蒸发热方案。这方面还是有不少的潜力的。
1、广东珠江甘化厂 该厂的节能工作是国内甘蔗糖厂中做得较好的。生产工艺是国内典型的亚硫酸法,日榨量约1800吨。该厂制订和实施了一系列的节能措施,并严格管理,成绩在国内领先。1986年以后,标煤耗对蔗比约4%。该厂认真压缩各种工艺用水(压榨渗透水,过滤洗水,煮糖用水和分蜜洗水等),并将糖浆浓度提高到68~72ºbx,煮糖以用二效汁汽为主,并用一些三效汽(在煮甲糖膏的前期),只在煮丙糖膏后期用少量一效汽,一次一级加热用汽凝水。蒸发是五效,末效为高真空。主要参数如下表,其中的蒸汽量和汁汽量均以对甘蔗的百分比表示,是按简化方法算出。
说明:总用汽量 36.76 (其中清汁二级加热用0.8,其它部门3.0)。
煮糖总用汽17.22,全部用汁汽,以二效汁汽为主。
一次一级加热用汽凝水。
该厂蒸发系统的条件和设备并不特殊,和国内多数甘蔗糖厂相近。它的节能效果好主要是由于上述的措施,并且通过严格的管理得到落实。广东顺德、紫坭、红旗等糖厂的情况与该厂相近。
2、广东江门甘化厂
该厂的节能工作做得很好,设计、设备和管理都有较高的水平。50年代以来,它的能耗长期在国内甘蔗糖厂中是最低的。它用碳酸法,原设计日榨量3000吨,以后扩建平衡到约5000吨,增大了蒸发罐的面积。蒸发热方案是四效蒸发,末效为低真空,整列罐温度较高,类似甜菜糖厂广泛采用的“三效压力带浓缩罐”的系统。这在国内甘蔗糖厂中是极少的。它的糖浆浓度也较高,超过65ºbx。煮糖主要用第三效汁汽,只用较少的二效和一效汁汽。煮糖罐都使用机械搅拌(在80年代以后),是广东江门机械厂产品,性能良好。煮糖所需的汽压很低(经常近于零)。蒸发罐的第二和第三效均用两个罐并联,总面积都大于第一效,以提供大量的二、三效汁汽。该厂还将末效罐汁汽用于加热供锅炉的软化水,再降低了排入冷凝器的汁汽量。同时,该厂还在管理工作上采取了多方面的措施,保证了先进的热方案能正确实施。末效蒸发罐进入冷凝器的热流计也是该厂首先自制应用,为减少进入冷凝器的汁汽量起到良好的参谋作用。该厂在90年代所用的主要参数如下表,蒸汽量和汁汽量均以对甘蔗的百分比表示,是按简化方法算
说明:总用汽量 39.74 (其中17.87不经煮水罐直入第一效,其它部门4.0)。
煮糖总用汽17.52,全部用汁汽,以三效汁汽为主。
末效汁汽用于加热供锅炉的软化水。
原设计各罐加热面积:煮水罐860,一效900,二效900+1200, 三效2×1200, 四效550。
该厂的热方案的基本原则已经应用了40多年,实践证明它是国内甘蔗糖厂中效果最好的。不过,其他糖厂未有推广。主要原因是由于设备有些不同,以及对低真空蒸发有疑虑。作者认为,我国甘蔗糖厂的蒸发节能要在现有基础上向前跨越,关键是要从高真空蒸发转变为低真空蒸发,并相应解决好有关的技术、设备和管理问题。
3、丹麦糖厂的蒸发方案 丹麦甜菜糖厂的节能技术是世界著名的。它们在1980年代采用的一种典型蒸发热方案,用五效蒸发,前四效为正压,煮糖主要用第三和第四效汁汽。各效的主要参数如下表,各项数量为对甜菜的百分比。
说明:蒸汽净消耗总量24.4,其中稀汁加热用1.0,辐射损失1.5。
煮糖总用汽11.0,全部用汁汽,以三效汁汽为主。
末效汁汽用于加热主灰汁,余下1.0入冷凝器。
糖汁自蒸发产汽总量3.0,汽凝水自蒸发产汽总量3.2。
此表数据和前两个表的主要不同是:煮糖的用汽量少很多,主要是由于糖浆浓度高,煮糖过程不进水,煮糖的一、二系都作成品,物料回煮较少。这个方案已计算了辐射损失以及糖汁与汽凝水自蒸发的影响。
4、德国糖厂的蒸发方案 德国一个在90年代设计的新建甜菜糖厂应用了一种新的五效蒸发方案。它是相当理想的,水平很高,使用多种先进设备。它用连续煮糖(立式vkt),全部都用温度低于100℃的汁汽。第五效蒸发罐的汁汽温度提高到98℃,全部用于连续煮糖,煮糖不再用其他的蒸汽或汁汽。煮糖间的物料加热、白糖干燥只用第四效的汁汽。清汁先入第五效,然后再泵入第一效。蒸发罐采用降膜式(管式或板式),传热效能很高,所用温差很小,五效蒸发的总温差只为35℃(比丹麦dds公司五效蒸发的总温差51℃还小16℃),它的末效罐的温差只为5℃。蒸发系统的汁汽全部用完,不需要冷凝器。其主要参数如下表。
说明:清汁(107.34%,14.7ºbx)先入第五效,然后再泵入一效。
第四效放出糖浆(21.64%,75ºbx)。 连续煮糖总用汽10.5%,全部用第五效汁汽。
煮炼间的回溶机用二效汽0.4%,糖浆和糖蜜的加热用四效汽,共0.72%。
白糖干燥用四效汽0.38%。
原文未提供总用汽量,按上列数据算出为21.7%。