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雪花啤酒：关于进一步降低低压动态煮沸系统煮沸强度的探索
1.
前言
当下，很多厂家都采用了低压动态煮沸系统以达到降低能耗、节约成本的目的。我公司
于
2007
年完成了一条糖化线由传统常压煮沸向低压动态煮沸
的改造，取得经验后，
2008
年又完成了对另一条糖化线的改
造。
经过改造后，
低压动态煮沸系统在保证产品质量的前提
下，
取得了较好的经济效益。
但是，
在现有的低压动态煮沸系统条件下，
能否通过工艺调整、
程序参数调整或者其他措施来进一步降低煮沸强度、
节约能耗呢？以下是我们
在系统良好运
行后进行的探索，小有心得，与各位同仁分享一下。
2.
低压动态煮沸控制系统简介
低压动态煮沸的过程一般分成以下三个步骤：
1
）常压预煮沸：为了除去煮
沸锅、压力调节系统和蒸汽冷凝器中的空气；
2
）动态煮沸：在煮沸锅中增压，然后再释放压力，这个过程重复
6-8
次；
3
）常压后煮沸：常压下的后煮沸使麦汁达到需要的浓度、添加
香花。
从煮沸锅进料完成加
热开始到煮沸锅工艺结束总时间为
64min
，详细来说，整个
过程可
分为六个阶段：
第一为前常压
（
加热）
阶段，
时间为
10min
，
第二为初沸阶段，
时间为
< br>2min
，
第三阶段为加压阶段
5min
，第四阶段为动态煮沸阶段，时间为
35min
，第五阶段为降压阶
段时间为
7min
，第六阶段为后常压阶段时间为
5min
。<
/p>
3.
调整方案的探索
3.1
工艺参数方面的调整
3.1.1
调整方案的提出
我们先来看一下煮沸强度的计算公式：
煮沸强度
=
< br>蒸发量
/
煮沸时间
=
（满锅麦
汁量
—
冷麦汁量
/
热麦汁收缩比）
/
满锅麦汁量
/<
/p>
煮沸时间
其中，蒸发量、满锅麦汁量、冷麦汁量的单位均为
kl
，<
/p>
煮沸时间需要折算成小时为单位；
热麦汁收缩比为
96%
由上式可知，要想降低煮沸强度，可以通过调整煮沸时间和蒸发量、满锅麦汁量、冷麦
汁量等实现，但需要平衡各个因素间的相互影响，否则会适得其反。
为了更有的放矢，在作调整方案前，我们对我厂低压动
态煮沸系统的实际运行效果进行
了统计，
并跟踪各个阶段的实际
煮沸情况，
理论推算低压动态煮沸各阶段的蒸发量，
结果见
下表
1
。
表
1
低压动态煮沸各阶段的理论蒸发量
由表
1
可知，
低压动态煮沸系统的蒸发量主要集中在动态煮沸阶段和后常压阶段，
因此，
我们可以侧重于动态煮沸阶段和后常压阶段进行调整。
3.1.2
调整煮沸时间
由于需要后常压下的后煮沸使麦汁达到需要的浓度，且
需要在后常压添加第二遍酒花，
因此，贸然减少后常压时间是不可取的，只能从减少动态
循环的蒸发量着手。
由试验
结果可知，
减少煮沸时间后，
煮沸强度没有明显变化
（我厂平均煮沸强度
8.3%
）
< br>，
该方案不可行。
3.1.3
调整满锅麦汁量
采取措施
煮沸强度
结论
降低满锅麦汁量
8.1%
不可行
降低满锅麦汁量后，一方面减少了洗糟水用量，致使冷麦汁粮耗稍有上升，另一方面对
煮沸强度的降低没有显著效果，该方案也不可行。
3.1.4
小结
由上述结果可知，通过调整工艺参数如煮沸时间、满锅
麦汁量等来降低煮沸强度的方案
不可行，因此，我们考虑从低压动态煮沸系统的参数调整
方面着手。
3.2
调整低压动态煮沸系统参数
3.2.1
调整方案的提出
我们先来详细了解一下低压动态煮沸系统各阶段的控制原理：
1
）麦汁开始加热阶段
暂存罐麦汁经预热薄板转换为
97
℃的麦汁，在进入煮沸锅后，当麦汁量超过锅内加热器
时，
蒸汽调节阀便开始打开，
具体开度大小由后边的蒸汽压力来控制
，
一般压力这时不需要
太大，而且蒸汽调节阀的工作状态处在脉
动调节工作状态。
此阶段，蒸汽调节阀脉动开启的目的是防止麦汁结焦和溢锅；二次蒸汽冷凝器（即换热
器）通向大气的开关阀门这时是打开的，目的是把锅内的空气等废气排出去。
2
）麦汁初沸阶段
开始加热阶段结束后，便进入麦汁沸腾前阶段工作状态
，把
99
℃的麦汁直接加热至
100<
/p>
℃，这时蒸汽压力可控制高一些。
此阶段，蒸汽调节阀一直处于开启调节状态；换热器通向大气的阀门这时是打开的，目<
/p>
的是把锅内的空气等废气排出去；热能储罐下出口
78
℃水的泵是开启的。
3
）开始加压阶段
在这阶段蒸汽调节阀可再开大一些；换热器通向大气的
阀门这时应处在关闭状态，热能
储罐的下出口
78
℃水的变频水泵便开始启动，换热器的出水温度这时应由该泵开始控制，
煮沸
锅内的压力应由储能罐
78
℃水的变频泵、蒸汽冷凝器通向大气
的调节阀及蒸汽调节阀
共同来控制。
即当煮沸锅内压力随着工艺控制曲线到达煮沸锅控制高压设定值时，应减小蒸汽压力，<
/p>
保证锅内压力工艺控制曲线到达控制设定值；
若在工艺规定的控制
时间内锅内压力还高于设
定值，
这时首先加大变频泵的转速，<
/p>
使给水流量加大，
缩短换热器的热交换时间，
使锅内压
力速降，不再以二次蒸汽冷凝交换器的出口水温度控制为准；在
5
秒左右锅内压力还没有
下降趋势，
再开启蒸汽冷凝器通向大气的调节阀进行调节，
如锅内压力还降不下来，
这时将
再次调小蒸汽调节阀的开度，以满足锅内压力的工艺要求。当
煮沸锅从高压向低压转换时，
锅内压力低于设定值时的控制过程，则与上相反。
此阶段蒸
汽调节阀一直处在蒸汽压力设定值上限处；换热器通向大气的开关阀门这时是
关闭的，<
/p>
目的是让锅内的压力满足工艺要求，
升温速率应由蒸汽调节阀来控
制，
而换热器通
向大气的调节阀门在该阶段起作用，当锅内压力
高于设定值，给水变频泵满足不了要求时，
换热器通向大气的调节阀开始进行调节。
4
）开始降压阶段
在这阶段蒸汽调节阀应关小到蒸汽压力设定值下限的状
态，换热器通向大气的阀门这时
处在关闭状态，热能储罐的下出口
78
℃水的变频水泵是开启的，换热器的出水温度这时应
由该
泵开始控制，煮沸锅内的压力应由储能罐
78
℃水的变频泵、换
热器通向大气的调节阀
及蒸汽调节阀共同来控制。
即当锅内压力低于设定值，这时首先减少变频泵的转速
，使给水流量减少，加大换热器
的热交换时间，使锅内压力增加，若在
< br>5
秒内没有压力增加趋势，则通过蒸汽调节阀来调
节，<
/p>
以满足锅内压力的工艺要求。
当锅内压力高于设定值时的控制过程
，
则与上相反。
在煮
沸锅的降压释放阶
段主要是释放能量，产生气提，更好地控制麦汁里的
DMS
和可
凝固氮。
此阶段蒸汽调节阀
开度一直处在蒸汽压力设定值下限的状态上，
阀门的开度一般在
20
％
左右；
只有当锅内压力在其变频
水泵、
换热器通向大气的调节阀都控制不了的情况下，
蒸汽