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【科技】全自動控制煮糖系統(tǒng)的國內(nèi)應(yīng)用實例

熱度:2472

　　作者：煮糖是制糖企業(yè)生產(chǎn)工藝過程中關(guān)鍵的一環(huán)，國內(nèi)一直以來都是依靠人工經(jīng)驗進(jìn)行手動操作，人為因素對白砂糖的質(zhì)量影響十分明顯，相同條件下不同熟練程度的操作人員所煮出來糖的質(zhì)量亦有差別；其次由于煮糖水平的差異，常常不能實現(xiàn)以較低的能耗獲得較高的煮糖效率及最好的白砂糖質(zhì)量。再加上國內(nèi)傳統(tǒng)設(shè)計制造的結(jié)晶罐內(nèi)無強制循環(huán)裝置，罐內(nèi)糖膏循環(huán)不良導(dǎo)致煮糖時間長，能耗高，成品糖色值增加。
　　煮糖自動化系統(tǒng)的基本原理是總結(jié)糖的結(jié)晶過程原理、建立數(shù)學(xué)模型，根據(jù)經(jīng)驗預(yù)先設(shè)置好煮糖相關(guān)參數(shù)的工藝曲線，根據(jù)各相關(guān)參數(shù)采集點反饋回來的信息按設(shè)定曲線自動調(diào)節(jié)相關(guān)物料，自動控制強制循環(huán)裝置、液位、真空度、蒸汽壓力、和糖漿錘度等，以達(dá)到結(jié)晶顆粒均勻可控，采用較低的能耗獲得較高的煮糖效率及白砂糖質(zhì)量的效果。達(dá)到節(jié)約能耗，減少勞動力，降低生產(chǎn)成本，提高效率，提高白砂糖的產(chǎn)量和質(zhì)量目的，有效地提升了企業(yè)的核心競爭力。

　　手工煮糖存在以下缺點：
　　1、人為因素對白砂糖的質(zhì)量影響十分明顯，相同條件下不同熟練程度的操作人員所煮出來糖的質(zhì)量亦有差別；
　　2、其次由于煮糖水平的差異，常常不能實現(xiàn)以較低的能耗獲得較高的煮糖效率及最好的白砂糖質(zhì)量。
廣西機械工業(yè)研究院從90年代末就一直關(guān)注于廣西制糖業(yè)的發(fā)展，并致力于為制糖企業(yè)提供新技術(shù)和新裝備，近年來尤其關(guān)注自動化煮糖領(lǐng)域，2006和2007年分別到英國、南非、美國考察煮糖自動化系統(tǒng)。并于2005年通過吸收英國技術(shù)開發(fā)出了煮糖自動化系統(tǒng)必須配套的強制循環(huán)裝置，目前推向市場二十余套，客戶反應(yīng)良好。
2007年我院經(jīng)過考察比較多家國外糖廠自動化煮糖系統(tǒng)的優(yōu)劣，決定和德國西門子在制糖自動化領(lǐng)域結(jié)成技術(shù)合作伙伴，采用成熟的德國西門子NAHMAT煮糖自動化軟件，國際知名品牌的儀器儀表，并配以我院成熟穩(wěn)定的 “濾寶”牌結(jié)晶罐強制循環(huán)裝置，成功在廖平糖廠兩個55立方煮糖罐進(jìn)行實施和運行，取得很好的使用效果。2007/2008榨季廣西機械工業(yè)研究院以自身的技術(shù)優(yōu)勢和西門子的技術(shù)優(yōu)勢合作，在廣西華盛集團(tuán)廖平糖廠成功的實施自動化煮糖項目。（項目過程由西門子公司派出國際專家和我院專家聯(lián)合進(jìn)行安裝調(diào)試指導(dǎo)）

　　系統(tǒng)的儀器儀表及控制系統(tǒng)：
　　1、采用德國BERTHOLD(伯托）錘度測量儀，該錘度計通過發(fā)射信號穿過糖膏，根據(jù)信號的衰減度來在線測量糖膏錘度，可有效消除結(jié)垢對其精度的影響；

　　2、采用準(zhǔn)確、可靠的SIEMENS(西門子）液位計、真空計、壓力計；

　　3、采用氣動領(lǐng)域第一品牌FESTO(費斯托）氣動調(diào)節(jié)閥和氣動開關(guān)閥；

　　4、采用西門子的SIMATIC MULTI PANEL操作面板、S7 300 PLC、NAHMAT煮糖控制軟件；

　　實施煮糖自動控制系統(tǒng)的優(yōu)點：
　　1、縮短煮糖時間
　　最高能降低煮糖時間達(dá)20–30 %；
　　2、降低能耗
　　節(jié)約能源（加熱蒸汽、抽真空）最高達(dá)20–30 %；
　　3、減少糖的損耗
　　最大能降低糖蜜中的蔗糖含量達(dá)1–2 %；
　　4、提高糖的品質(zhì)
　　每次攪拌過程中，能最大化目標(biāo)大小晶粒，并最小化小型晶粒的含量。
　　5、減少對煮糖經(jīng)驗的依賴
　　6、降低勞動強度

　　理論經(jīng)濟分析：
　　1、節(jié)省蒸汽費用
　　兩個55M3根結(jié)晶罐每天可處理2000噸甘蔗。甘蔗錘度按平均16BX計，在結(jié)晶罐中糖漿由60BX煮到98BX。
　　每天理論耗汽量為：206.8噸
　　實際耗蒸汽量：206.8x(1+25%)=258.5噸
　　自動化煮糖節(jié)能按平均20%計算可節(jié)省蒸汽量：258.5x20%=51.7噸
　　每噸蒸汽消耗0.5噸蔗渣，費用為人民幣150元
　　每天可節(jié)省費用：51.7x0.015=0.776萬元
　　榨季按100天計，則每個榨季可省：0.776x100=77.6萬元
　　2、可多產(chǎn)糖
　　廢蜜對蔗比為3%,廢蜜錘度為92BX，廢蜜純度為38%,則廢蜜中的蔗糖分為92%x38%= 35%
　　2000噸甘蔗可產(chǎn)廢蜜2000x3%=60噸
　　每天產(chǎn)廢蜜所含蔗糖60x35%=21噸
　　最大能降低糖蜜中的蔗糖含量達(dá)1–2 %，按平均1.5%計。
　　每天可減少蔗糖損失：21x1.5%=0.32噸
　　即每天可多得0.32噸蔗糖，按每噸人民幣0.35萬計
　　每天可多增加收入：0.32x0.35=0.112萬元
　　每個榨季可多增加收入（按100天計）：0.112x100=11.2萬元
　　以上兩項合計77.6+11.2=88.8萬元
　　加上提高糖的品質(zhì)等因素，兩個榨季即可收回投資成本。

　　企業(yè)實際應(yīng)用效果：
　　1、能縮短煮糖時間20–30 %，即節(jié)能20–30 %；
　　2、提高糖的品質(zhì)（色值穩(wěn)定、顆粒均勻）；
　　3、糖結(jié)晶體和糖漿混合物質(zhì)量的提高，改善了離心機的運行；
　　4、減少工人勞動強度。操作極其簡便，經(jīng)過簡單培訓(xùn)的操作人員即可操作，減少對煮糖經(jīng)驗的依賴；
　　5、可在煮糖過程中任何時候切換為手工操作進(jìn)行人工手動干預(yù)，可應(yīng)變突發(fā)事件，確保糖廠生產(chǎn)安全。
　　該系統(tǒng)在糖廠的推廣使用給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 (廣西機械工業(yè)研究院)