制糖行业节能减排技术路线和环境保护
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厂占142家； 年排放废水约7亿吨，COD32.5万吨（占全国工业
总排放6.4%），为COD排放最大的四大行业之一
•二、国内外现状分析
➢ 能耗：国内糖厂在煮糖汽耗和全厂热力系统优化上远落 后于发达国家。
➢ 制糖工艺：发达国家普遍采用两步碳酸法生产高品质精 糖，在美国，已有膜法制糖和生物澄清技术的示范工厂 。我国甘蔗糖厂普遍采用亚硫酸法制糖工艺，需加入大 量石灰、磷酸、二氧化硫、聚丙烯酰胺等化学助剂。
•3.1 压榨车间自动控制系统
❖ 采用自动控制系统，与人工操作相比： ➢ 来料不均匀时，自动调整输送带电机转速,达到均匀进
榨的目的； ➢ 一旦发生1#榨机扭矩超出负荷限点,自动减小挡板开
度,控制入料量,从而对齿轮箱和榨机起到保护作用； ➢ 自动调节后几座榨机的转速,保证固定的料位高度和通
过榨机的蔗层厚度,使渗透过程均匀,其结果是负荷平 稳并提高抽出率和减少蔗渣的水分含量； ➢ 调节渗透水比例、水温和混合汁液位流量等,使各榨机 蔗层均匀渗透水能稳定混合汁锤度和泵送量； ➢ 在维持榨机负荷稳定的前提下,提高了榨蔗量，对提高 经济效益有促进作用。
•关键技术
❖ 采用气体隔离技术，开发具有防积垢特性功能的糖 浆锤度在线检测仪表，使糖浆锤度在线检测不受积 垢因素影响。
•
糖浆锤度是澄清、蒸发、煮糖过程控制的一
个重要工艺参数，由于糖浆中含有钙、镁、硅等无
机盐成分，它们在一定条件下不可避免地会形成积
垢。而一般锤度在线检测仪表的传感探头均是与浆
锤直接接触，探头表面形成积垢后，在线清洗困难
“十二五”期间部分企业实现制糖生产全过程自 动化控制，实现生产信息实时传送集团总部，进 一步促进节能减排
➢ 加大零取水零排放推广力度，带动其他企业；实 现剩余蔗渣打包率对蔗比8.0%以上的目标（标 煤耗对蔗比为4.2%以下
三、实施建议
•制糖生产过 程节水控制
系统
•烟道气资源 化利用控制系
统
•压榨车间 DCS自控系统
➢ 水的循环利用：国外发达国家已实现制糖生产过程全闭 合循环用水系统，无需补充新鲜水，即实现了零取水。
➢ 为减少温室气体的排放，先进国家糖厂都用烟道气中的 CO2澄清精炼糖厂的糖浆。
甘蔗加工原糖汽耗 3.2吨 /原糖 二步法炼糖厂汽耗 4吨 /原糖 如果过程控制优化可以节省汽耗 2吨 /原糖
•二、产业目标
➢ 建立蒸发工段的热力模型，对蒸发工段的热力方案进行动 态分析和优化，实现多效蒸发系统的优化控制。
❖ 糖厂煮糖过程热力模型研究与自动控制
➢ 母液过饱和度控制技术，解决煮糖自动控制中的主要难 题。同时对糖液温度、锤度、粘度及煮糖罐料位，真空 度、蒸汽压力等参量进行测控，实现煮糖自动控制，减 少热能损耗，缩短煮糖时间。
，检测数据严重失真，最终影响过程控制。
•3.1 压榨车间ห้องสมุดไป่ตู้动控制系统
➢ 压榨过程甘蔗入料的均匀程度直接影响生产安全和糖 分抽出率，影响生产的稳定性。
➢ 采用自动控制系统，按设定榨蔗量自动计量及自动控 制进入榨机的进蔗量、按进蔗量自动控制榨机阵列的
转速、按进蔗量自动控制渗透水的流量、对榨机轴温 自动监测等，能够达到输蔗带自动调速均衡进蔗、均 衡用电、均衡出蔗渣（供锅炉做燃料）、均衡出蔗汁 （为制炼车间提供蔗汁）的要求。
•澄清、蒸发工段 DCS自控系统
•市场需求
•煮糖工段DCS 自控系统
• 糖品多元化
• 方案一：
一：糖厂热能集中优化及控制系统 ➢ 糖厂蒸发过程热力模型研究与优化控制 ➢ 糖厂煮糖过程热力模型研究与自动控制 ➢ 制炼过程热力方案优化与生产能耗控制策略研究
❖ 糖厂蒸发过程热力模型研究与优化控制
➢ 开发具有防垢功能的糖浆锤度在线检测仪表，保证糖浆锤 度准确稳定测量，
•3.2 澄清、蒸发工段自动控制系统
➢ 通过工业控制计算机、控制器等构成集散式控制系统 对糖厂澄清、蒸发工段的工艺参数进行实时采集，对 各工艺控制点进行自动控制
➢ 保证了澄清、蒸发工段的生产工作安全、均衡和稳定 ，为下一道生产工序（煮糖）得到稳定锤度、温度、 流量的粗糖浆提供保证，为锅炉能提供合格的高温的 蒸发汽凝水，以降低锅炉燃料消耗，抑制蒸发“跑糖 ”现象，有效地降低蒸发排水的COD值
制糖行业节能减排技术 路线和环境保护
2020年4月26日星期日
•报告提纲
一、节能减排的意义 二、节能减排的目标 三、节能减排实施方案建议 四、预期效果
一、节能减排的意义
• 糖业节能减排现状与形势
➢ 能源费用是制糖工业吨糖除糖料外的第二大成本
➢ 2008/2009榨季，全国甘蔗糖厂平均标煤耗对蔗比 5.5%，广西103家甘蔗糖厂平均标煤耗对蔗比5.08%， 国内先进水平对蔗比4.0% 以下
•3.2 澄清、蒸发工段自动控制系统
❖ 澄清、蒸发自动控制系统的优点: ➢ 糖汁pH自动控制系统，提高测量与控制的准确度； ➢ 提高糖浆锤度测量精度，保持±1°Bx的精度； ➢ 准确测量真空密封蒸发罐内物料的液位； ➢ 有效提高了各效蒸发的效能，系统抗干扰能力强，控
➢ 建立煮糖工段的热力模型，对煮糖的热能消耗进行动态 分析和用汽方案优化，实现合理平衡用汽。
❖ 采用折光原理在线测量糖膏母液的浓度，使过饱和 度指标能够准确测控，突破制约煮糖自动控制的技 术瓶颈。
• 煮糖过程控制的核心之一是控制糖膏母液过饱 和度。由于糖膏粘度大易结垢，造成测量仪表的污 染和信号滞后，无法准确测量糖膏母液的浓度，使 煮糖过程最重要的过饱和度参数难以控制，故目前 仍未实现煮糖过程自动控制。
➢ 糖业每年排放到大气中的烟气量接近1500亿标准立 方，其中CO2含量高达3000万吨，其中广西糖厂CO2 排放量为1140万吨，占全国38%，位列全国第一位
• 一、糖业节能减排现状与形势 • 糖业是我国每万元工业产值能耗最高的行业之一。
万元GDP能耗2.1吨标煤，是全国平均的1.8倍 糖业是我国废水和废弃物排放量最大的食品行业。 在环保部公布的1811家重点废水污染源企业中，糖
➢ 欧美国家的甜菜糖厂和精炼糖厂的节能技术比较先进， 丹麦DDS公司标煤耗对甜菜比约为3%
一、糖业节能减排现状与形势
➢ 糖业是我国万元工业产值能耗、水耗最高行业之一
➢ 糖业年取水量约7亿吨，吨糖取水量45吨，水重复利 用率70%；年废水排放量8亿吨，吨糖废水排放量53 吨；COD年排放量32万吨，吨糖COD排放量21.5千 克
总排放6.4%），为COD排放最大的四大行业之一
•二、国内外现状分析
➢ 能耗：国内糖厂在煮糖汽耗和全厂热力系统优化上远落 后于发达国家。
➢ 制糖工艺：发达国家普遍采用两步碳酸法生产高品质精 糖，在美国，已有膜法制糖和生物澄清技术的示范工厂 。我国甘蔗糖厂普遍采用亚硫酸法制糖工艺，需加入大 量石灰、磷酸、二氧化硫、聚丙烯酰胺等化学助剂。
•3.1 压榨车间自动控制系统
❖ 采用自动控制系统，与人工操作相比： ➢ 来料不均匀时，自动调整输送带电机转速,达到均匀进
榨的目的； ➢ 一旦发生1#榨机扭矩超出负荷限点,自动减小挡板开
度,控制入料量,从而对齿轮箱和榨机起到保护作用； ➢ 自动调节后几座榨机的转速,保证固定的料位高度和通
过榨机的蔗层厚度,使渗透过程均匀,其结果是负荷平 稳并提高抽出率和减少蔗渣的水分含量； ➢ 调节渗透水比例、水温和混合汁液位流量等,使各榨机 蔗层均匀渗透水能稳定混合汁锤度和泵送量； ➢ 在维持榨机负荷稳定的前提下,提高了榨蔗量，对提高 经济效益有促进作用。
•关键技术
❖ 采用气体隔离技术，开发具有防积垢特性功能的糖 浆锤度在线检测仪表，使糖浆锤度在线检测不受积 垢因素影响。
•
糖浆锤度是澄清、蒸发、煮糖过程控制的一
个重要工艺参数，由于糖浆中含有钙、镁、硅等无
机盐成分，它们在一定条件下不可避免地会形成积
垢。而一般锤度在线检测仪表的传感探头均是与浆
锤直接接触，探头表面形成积垢后，在线清洗困难
“十二五”期间部分企业实现制糖生产全过程自 动化控制，实现生产信息实时传送集团总部，进 一步促进节能减排
➢ 加大零取水零排放推广力度，带动其他企业；实 现剩余蔗渣打包率对蔗比8.0%以上的目标（标 煤耗对蔗比为4.2%以下
三、实施建议
•制糖生产过 程节水控制
系统
•烟道气资源 化利用控制系
统
•压榨车间 DCS自控系统
➢ 水的循环利用：国外发达国家已实现制糖生产过程全闭 合循环用水系统，无需补充新鲜水，即实现了零取水。
➢ 为减少温室气体的排放，先进国家糖厂都用烟道气中的 CO2澄清精炼糖厂的糖浆。
甘蔗加工原糖汽耗 3.2吨 /原糖 二步法炼糖厂汽耗 4吨 /原糖 如果过程控制优化可以节省汽耗 2吨 /原糖
•二、产业目标
➢ 建立蒸发工段的热力模型，对蒸发工段的热力方案进行动 态分析和优化，实现多效蒸发系统的优化控制。
❖ 糖厂煮糖过程热力模型研究与自动控制
➢ 母液过饱和度控制技术，解决煮糖自动控制中的主要难 题。同时对糖液温度、锤度、粘度及煮糖罐料位，真空 度、蒸汽压力等参量进行测控，实现煮糖自动控制，减 少热能损耗，缩短煮糖时间。
，检测数据严重失真，最终影响过程控制。
•3.1 压榨车间ห้องสมุดไป่ตู้动控制系统
➢ 压榨过程甘蔗入料的均匀程度直接影响生产安全和糖 分抽出率，影响生产的稳定性。
➢ 采用自动控制系统，按设定榨蔗量自动计量及自动控 制进入榨机的进蔗量、按进蔗量自动控制榨机阵列的
转速、按进蔗量自动控制渗透水的流量、对榨机轴温 自动监测等，能够达到输蔗带自动调速均衡进蔗、均 衡用电、均衡出蔗渣（供锅炉做燃料）、均衡出蔗汁 （为制炼车间提供蔗汁）的要求。
•澄清、蒸发工段 DCS自控系统
•市场需求
•煮糖工段DCS 自控系统
• 糖品多元化
• 方案一：
一：糖厂热能集中优化及控制系统 ➢ 糖厂蒸发过程热力模型研究与优化控制 ➢ 糖厂煮糖过程热力模型研究与自动控制 ➢ 制炼过程热力方案优化与生产能耗控制策略研究
❖ 糖厂蒸发过程热力模型研究与优化控制
➢ 开发具有防垢功能的糖浆锤度在线检测仪表，保证糖浆锤 度准确稳定测量，
•3.2 澄清、蒸发工段自动控制系统
➢ 通过工业控制计算机、控制器等构成集散式控制系统 对糖厂澄清、蒸发工段的工艺参数进行实时采集，对 各工艺控制点进行自动控制
➢ 保证了澄清、蒸发工段的生产工作安全、均衡和稳定 ，为下一道生产工序（煮糖）得到稳定锤度、温度、 流量的粗糖浆提供保证，为锅炉能提供合格的高温的 蒸发汽凝水，以降低锅炉燃料消耗，抑制蒸发“跑糖 ”现象，有效地降低蒸发排水的COD值
制糖行业节能减排技术 路线和环境保护
2020年4月26日星期日
•报告提纲
一、节能减排的意义 二、节能减排的目标 三、节能减排实施方案建议 四、预期效果
一、节能减排的意义
• 糖业节能减排现状与形势
➢ 能源费用是制糖工业吨糖除糖料外的第二大成本
➢ 2008/2009榨季，全国甘蔗糖厂平均标煤耗对蔗比 5.5%，广西103家甘蔗糖厂平均标煤耗对蔗比5.08%， 国内先进水平对蔗比4.0% 以下
•3.2 澄清、蒸发工段自动控制系统
❖ 澄清、蒸发自动控制系统的优点: ➢ 糖汁pH自动控制系统，提高测量与控制的准确度； ➢ 提高糖浆锤度测量精度，保持±1°Bx的精度； ➢ 准确测量真空密封蒸发罐内物料的液位； ➢ 有效提高了各效蒸发的效能，系统抗干扰能力强，控
➢ 建立煮糖工段的热力模型，对煮糖的热能消耗进行动态 分析和用汽方案优化，实现合理平衡用汽。
❖ 采用折光原理在线测量糖膏母液的浓度，使过饱和 度指标能够准确测控，突破制约煮糖自动控制的技 术瓶颈。
• 煮糖过程控制的核心之一是控制糖膏母液过饱 和度。由于糖膏粘度大易结垢，造成测量仪表的污 染和信号滞后，无法准确测量糖膏母液的浓度，使 煮糖过程最重要的过饱和度参数难以控制，故目前 仍未实现煮糖过程自动控制。
➢ 糖业每年排放到大气中的烟气量接近1500亿标准立 方，其中CO2含量高达3000万吨，其中广西糖厂CO2 排放量为1140万吨，占全国38%，位列全国第一位
• 一、糖业节能减排现状与形势 • 糖业是我国每万元工业产值能耗最高的行业之一。
万元GDP能耗2.1吨标煤，是全国平均的1.8倍 糖业是我国废水和废弃物排放量最大的食品行业。 在环保部公布的1811家重点废水污染源企业中，糖
➢ 欧美国家的甜菜糖厂和精炼糖厂的节能技术比较先进， 丹麦DDS公司标煤耗对甜菜比约为3%
一、糖业节能减排现状与形势
➢ 糖业是我国万元工业产值能耗、水耗最高行业之一
➢ 糖业年取水量约7亿吨，吨糖取水量45吨，水重复利 用率70%；年废水排放量8亿吨，吨糖废水排放量53 吨；COD年排放量32万吨，吨糖COD排放量21.5千 克