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1低压动态煮沸技术的运用与维护刘兵2009年4月，蓝贝酒业集团投入巨资近3亿元，实施湖北蓝带20万吨啤酒扩建工程，设备全部采用国内乃至国际先进水平，糖化、发酵、锅炉、水处理全部自动化控制，一期10万吨建设仅用150天时间完成竣工投产，20万吨啤酒项目达产后，年可实现产值8亿元，成为鄂西北最大的啤酒企业。公司扩建之初，就把节能减排的目标放在了首位，在啤酒企业糖化工段中，煮沸锅是最大的能耗设备。传统的煮沸工艺，煮沸强度高，热能消耗大，不仅影响啤酒品质，而且煮沸过程排出的二次蒸汽带走大量热量，造成能源浪费。为了保证啤酒质量，降低能耗，保护环境，公司在麦汁煮沸工艺上采用了先进的低压动态煮沸技术，运用这种煮沸方法，可以在45—50mins内完成煮沸过程，比传统的煮沸工艺节省40—45mins，吨酒节约蒸汽约135kg，按公司目前的吨蒸汽耗煤量，蒸汽成本为133元/吨，每吨酒可节约成本近18元。另外在安装了能量回收系统后，来自二次蒸汽冷凝器的热能量还可以用作下一批的麦汁预热，进一步缩短了麦汁加热时间，减少了蒸汽消耗。这也是为什么越来越多的啤酒企业从传统的煮沸工艺逐渐过渡到低压动态煮沸控制技术。现在就我公司低压动态煮沸技术的运用和维护作一下简介：一、低压动态煮沸技术的运用1、预加热、间歇加热及常压预煮阶段热能回收罐内上层的水经过蒸汽换热器，由95—100℃升高到103℃，103℃的热水与麦汁进行热交换，使麦汁升温到85℃以上进入煮沸锅，麦汁进入煮沸锅达到工艺设定液位值后，开始进行间歇加热升温。二次蒸汽冷凝器排空阀和旁通阀全开（也可由工艺设定来控制开关时间和开关幅度），目的是为了排尽蒸汽冷凝器中温度较低的空气。麦汁满锅后的温度已可达到97—98℃，此时可以添加第一次或者是第二次酒花了。当温度升至100℃，就进入了下一个阶段。2、低压动态煮沸阶段麦汁温度达到100℃，就进入了低压动态煮沸的升压阶段，二次蒸汽冷2凝器排空阀和旁通阀全关闭，增压时蒸汽阀按照工艺设定值控制，煮沸锅开始启动压力自动控制。动态升压时，压力随温度的递增升至设定值150mba（一般为设定最高值）。动态降压时压力降至50mba（一般为设定最小值），通过重复升压和降压过程（一般6—8次），使压力曲线形成锯齿状。在升压和降压过程中，二次蒸汽冷凝器排空阀和旁通阀都处于关闭状态。两个过程阶段的转换条件为过程时间，或者是压力设定值，主要是为了保证一个连续的蒸发和煮沸时间。当连续的升压降压过程结束后，煮沸锅进入泄压阶段，将锅内的压力降至常压，此时二次蒸汽冷凝器的排空阀和旁通阀仍然关闭，蒸汽阀按工艺设定值控制，煮沸锅低压动态煮沸过程进入到下一个阶段。3、常压后煮阶段动态煮沸结束后，就进入最后的常压后煮阶段，二次蒸汽冷凝器的排空阀和旁通阀全开，蒸汽阀按工艺设定值控制。此时可以加第三次酒花和澄清剂之类的辅料了。常压后煮一般设定为10mins。整个煮沸过程在45—50mins结束。时间和压力情况可用下面的曲线图表示：150mbar50mbar麦汁预加热阶段低压动态煮沸阶段常压后煮阶段二、低压动态煮沸技术的维护要想促使糖化工段低压动态煮沸技术的正常运用，必须要考虑其它的设备因素，包括二次蒸汽冷凝器、热能储罐、麦汁预热器、蒸汽换热器等。整3个设备系统维护好了，低压动态煮沸过程才能正常进行。下面对它们在低压动态煮沸过程中的相互作用做必要的介绍：１、二次蒸汽冷凝器（见图表：１）二次蒸汽冷凝器是低压动态煮沸中热能回收的重要装置，煮沸过程中产生的高温蒸汽通过二次蒸汽冷凝器中的散热列管加热热能储罐低层的温水，然后去预热麦汁或者是回到热能储罐的上层。二次蒸汽冷凝器的维护有两点，一个是CIP清洗，另一个是其自身的安全阀正常开闭与校准。糖化生产一阶段后，煮沸过程中挥发的酒花树脂之类的酸性物质逐渐积累，粘附在二次蒸汽冷凝器的内壁和其内部的散热列管上。如果不及时清洗，会造成低压动态煮沸散热不完全，降压过程延长，影响整个生产过程。所以二次蒸汽冷凝器在生产期间要进行CIP清洗，最好是先进行碱浸泡24小时，碱的温度80℃，浓度2—2.5%，然后进行碱循环30mins,最后进行热水循环15mins即可（CIP碱清洗的频次视生产情况可安排每月进行一次）。另一个维护因素是二次蒸汽冷凝器的安全阀，煮沸锅在低压动态煮沸过程中属于带压容器，安全阀的设备规格数据，特别是安全阀承受压力和起跳压力都是严格规定的，至少每年要进行一次校正，我们才可以安全生产，少出事故。图表1二次蒸汽冷凝器旁通阀排空阀二次蒸汽冷凝器旁通阀排空阀42、热能储罐（见图表：２）热能储罐一般为碳钢罐，内部的水只通过煮沸过程中产生的高温蒸汽来积热和通过预热麦汁来散热（利用二次蒸汽冷凝器），不参于酿造过程。其上部通常体积较小，主要目的是为了节水。在低压动态煮沸过程中，热能储罐上层的水温都是高于下层的，原因是上层的水去二次蒸汽冷凝器换热升温，然后去预热麦汁降温后回到下层，以此来循环。但有一点我们必须要注意，如果糖化生产批次过频，达到3—4小时/批，此时热能储罐下层的水温逐渐升高，当温度达到90℃以上时，低压动态煮沸的降压过程就不能顺利进行，因为从热能储罐下层的高温水去二次蒸汽冷凝器后起不到冷却的作用（热能储罐下层水温与二次蒸汽冷凝器中的高温蒸汽温差不大）。产生的后果是，影响低压动态煮沸的自动控制程序顺利进行，延长煮沸时间。这也就是为什么热能储罐都有一个酿造水或者是自来水补水阀（在热能储罐的下部），目的是为了我们能手动控制补水，使热能储罐下层的水温不超过85—90℃，满足低压动态煮沸生产过程顺畅进行。图表2补水阀补水阀热能储罐5３、麦汁预热器、蒸汽换热器（见图表：3）麦汁预热器与蒸汽换热器都是为了间接或直接地加热过滤的麦汁，节省低压动态煮沸之前的麦汁升温时间。麦汁预热器在生产过程中主要的侧重点是CIP清洗的频次和过滤麦汁的浊度。在连续生产4—6批麦汁后可进行对麦汁预热器进行一次碱清洗，清洗的路径和麦汁预热的路径一样，只是方向相反。有些公司对麦汁预热器设定了两个CIP清洗程序，一个长程序，一个短程序，视生产量和生产频次来启动哪一个清洗程序，作用都是为了达到麦汁良好的预热效果。另外麦汁的浊度也要引起我们的重视，如果过滤麦汁中的固形物太多，一方面会堵塞麦汁预热器，使生产延误。另一方面严重时会击穿麦汁预热器中间的挡板，损坏设备，使生产停顿。图表3随着国内啤酒行业的快速发展，在市场竞争和成本控制的要求下，低压动态煮沸技术日益成熟和完善。湖北蓝带啤酒有限公司在蓝贝酒业集团的领导下，走过了最艰苦的峥嵘岁月。在公司扩建之初，在总部高瞻远瞩的组织安排下，低压动态煮沸技术在酿造过程中首先得到了运用。麦汁预热器来自麦汁暂存罐蒸汽换热器麦汁预热器来自麦汁暂存罐蒸汽换热器