啤酒廠動態(tài)低壓煮沸與熱能回收項目可行性研究報告(留存版)

　　

【正文】 背景ⅩⅩ啤酒(ⅩⅩ)有限公司是一家外資控股企業(yè)，生產(chǎn)的產(chǎn)品主要有“雪花啤酒”和“瑞德啤酒”系列產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量均達到國內(nèi)先進水平，主要銷往ⅩⅩ及周邊地區(qū)，是備受廣大消費者青睞的產(chǎn)品。建成投產(chǎn)后，公司煮沸工序單位產(chǎn)品綜合能耗將降至 128 噸標煤，年運行費用總節(jié)省（含稅）估算為 萬元，年利潤總額 萬元。3 市場分析及建設的必要性 市場分析啤酒是世界通用性飲品，由于含酒精度低、清涼、解渴，具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，被譽為液體面包，深受全球消費者的喜愛。 項目建設的必要性自 1999 年合資以來，公司已投資了 億元人民幣進行了企業(yè)技術(shù)改造，并實現(xiàn)了全部生產(chǎn)線的自動控制和微機管理，在降低物耗、能耗及提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面都取得了長足進展，在此基礎上，公司自2022 年以來一直堅持開展清潔生產(chǎn)審核，以發(fā)現(xiàn)企業(yè)存在的資源、能源浪費，以及制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸等問題，通過不斷解決這些問題，來推動企業(yè)的發(fā)展。5 建設規(guī)模及技術(shù)特點 建設規(guī)模本技改項目完成后，煮沸鍋的容積基本不變，煮沸時間由原來的每鍋 70 分鐘縮短至每鍋 60 分鐘，麥汁的煮沸能力將得到一定程度提高；但由于糖化生產(chǎn)線的其它工序未變，因此，技改后的煮沸工序?qū)嶋H生產(chǎn)能力仍維持原有能力不變，即每天煮沸麥汁 286m3。（11） 、增加一臺臥式麥汁暫存罐，容積 50 m3，由于現(xiàn)有空間較小，罐基礎臥于 面之下。本技改項目所需能源為電能和蒸汽，其中電來自區(qū)域供電網(wǎng)，蒸汽來自ⅩⅩ北美新熱電環(huán)保有限公司。由于技改后公司無新人員，故無新增生活污水排放。（2）照明電壓照明電源電壓為交流 380/220 伏，三相五線制，工作照明電壓220 伏，光源采用熒光燈，或全鹵燈。廠區(qū)設地下式消火栓，廠房內(nèi)火災危險點附近設置滅火器材。生產(chǎn)車間的照明按照國家標準設計。 環(huán)保機構(gòu)、人員工廠設有環(huán)保機構(gòu)并有專業(yè)人員負責，本項目所在的釀造車間設置 1 名兼職人員負責相關工作。 項目的火災危險性分析本項目生產(chǎn)過程中原料及產(chǎn)品均非可燃、易燃、易爆物品，火災危險性因素主要為明火、雷電、觸電所可能引發(fā)的爆炸及火災。11 企業(yè)組織與勞動定員 企業(yè)組織形式本項目由ⅩⅩ啤酒(ⅩⅩ)有限公司實施并管理?；绢A備費率按 10%、漲價預備費率按 1%計算。 生產(chǎn)成本與費用估算本項目無新增工資、原材料及燃料動力消耗，故無相應新增成本費用；所投資金無銀行貸款，故無利息支付成本費用；固定資產(chǎn)折舊費采用年限平均法計算，殘值率 10%，綜合折舊年限 11 年。從上述指標看出，各項綜合指標均高于行業(yè)平均水平，項目在經(jīng)濟上可行。詳見項目盈虧分析圖表（附表 9） 。技改后年新增收入稅金及附加估算為 萬元。本項目投資主要用于：（1）購置工藝設備費為 萬元（含設備安裝及運雜費） 。10kV 電氣裝置采用接地保護，變壓器中性點直接接地，接地電阻不大于 4Ω。（2）冷麥汁被預熱至 98℃后，大大縮短了煮沸鍋的升溫時間，減少結(jié)焦，從而減少了煮沸工序的設備沖洗次數(shù)，按目前的生產(chǎn)規(guī)模，年可減少沖洗次數(shù) 186 次，節(jié)約用水 298 噸/年，節(jié)省費用 298 噸 元/噸= 萬元，加上節(jié)省的清洗藥劑及動力等費用，合計約 萬元。 綠化設計綠化是工廠環(huán)境保護的重要內(nèi)容之一，綠化即能調(diào)溫、調(diào)濕遮蓋塵土，降低噪聲凈化空氣，改善勞動條件，又能美化廠容，為職工創(chuàng)造必要的戶外的活動場所，有利于文明生產(chǎn)，增進職工的身心健康。廠房內(nèi)設男、女廁所，男、女更衣室，休息室及辦公室等。給水采用低壓給水系統(tǒng)，本次設計在原廠區(qū)，增設貯水池一座，有效消防容積 252 米 ３ ，并設消防水泵２臺，一備一用。 照明項目所在糖化生產(chǎn)廠房的照明系統(tǒng)在技改前后不變，可滿足生產(chǎn)要求。室內(nèi)為枝狀管網(wǎng)，生產(chǎn)、生活、消防合用，管材為熱鍍鋅鋼管。新增設備明細表 序號 名稱 型號 功能 數(shù)量(臺) 合計(萬元) 備注煮沸 冷凝器熱能儲罐熱麥汁蒸汽啤酒花二次蒸汽 冷凝水冷水78℃低溫水98℃高溫水98℃高溫水項目生產(chǎn)工藝流程圖 第 14 頁1 不銹鋼二次蒸汽冷 凝器 加熱面積:136m 2 回收煮沸鍋產(chǎn)生 的二次蒸汽 1 儲存熱能2 薄板熱交換器 加 熱 面 積 :水進出口：102／78℃、麥汁進出口：72／98℃1 熱水麥汁預熱 薄板3 熱水蒸汽加熱薄板 加熱面積:15m 2蒸汽進出口120℃、熱水進出口溫度：97／102℃1 儲能罐熱水蒸 汽加熱薄板4 加裝內(nèi)封頭 厚度 6mm 直徑 4600mm，鍋內(nèi)耐壓 1 鍋蓋加裝立筋，外加 3mm 不銹鋼板更新底封頭及筒體 底厚度 8mm，筒5mm直徑 4600mm，增加筒體高度，全容積不變，增加四只支腿1 5 碳鋼熱能儲罐 Φ3300、 123Ohl 97／78℃ 1 能量儲存（水 做介質(zhì)）6 排氣筒 Φ600*6000 煮沸鍋與二次蒸 汽冷凝器連接 1 直角連接7 改造部分管道主材 設備之間連接 1 8 導流筒及導流帽改 造 雙層 加熱麥汁分配 1 螺栓調(diào)節(jié)高度9 儲能罐進蒸汽預熱 薄板泵 160m3 熱交換 1 天長江淮泵．含法蘭、底座10 儲能罐進二次蒸汽 冷凝器泵 80m3 熱交換 1 天長江淮泵．含法蘭、底座11 原系統(tǒng)內(nèi)未包括閥 門，管件 系統(tǒng)連接 1 氣動蝶閥采用 凱斯通閥門12 設備及管道保溫 1 13 不銹鋼酒花添加罐 Φ600 酒花分兩次添加 3 含相應的附件14 酒花添加泵及管路、 管件 45 m3 酒花添加 1 天長江淮泵．含法蘭、底座15 安全閥 DN100 防止鍋內(nèi)壓力超 出設計壓力 2 碳鋼16 肪真空閥 DN100 防止鍋內(nèi)負壓 1 重錘式17 更換原常壓人孔為 低壓人孔 d600 密閉煮沸 1 帶視鏡 第 15 頁18 更換原常壓照明燈 為耐壓照明燈 Φ200 1 19 增加一臺暫存麥汁 泵 120m3 滿足麥汁預熱要 求 1 天長江淮泵20 增加一臺暫存罐 50m3 滿足暫存一次糖 化麥汁 1 21 弱麥汁罐系統(tǒng) 6m3弱麥汁回收，并作為洗槽水打回過濾槽1 含罐、泵、閥門、管道等，天長江淮泵合計 含運費及安裝費 人員本項技改工程完成后，所有生產(chǎn)及管理人員均由該工序原有人員擔任，無需新增人員。（9） 、增加一臺儲能罐高溫水進蒸汽補償薄板水泵，流量235m3/h，將儲能罐熱水泵入麥汁預熱薄板。 氣候條件廠區(qū)所在地氣候?qū)儆谂瘻貛О霛駶櫄夂騾^(qū)，夏季受黃海、渤海氣候影響較大，溫和多雨，南風偏多，冬季受北方冷高壓氣候干擾，氣候寒冷干燥，冬長夏短?？偟膩砜?，按照中國的人口計算，人均啤酒消費量約 升，與人均 26 升的世界消費水平仍有差距，所以，中國的啤酒市場龐大。合資雙方注入ⅩⅩ啤酒（ⅩⅩ）有限公司的資金總額為 億元，擴建投資額為 億元，包括具有國際一流水準的兩條每小時 24000 瓶的罐裝生產(chǎn)線；引進了全自動的糖化、發(fā)酵設備；投資 150 萬元用于引進和購買國內(nèi)外先進檢驗儀器用來嚴把質(zhì)量關；投資 1015 萬元新建 5500 立方米的污水處理系統(tǒng)等，勾勒出了一個實力雄厚、年生產(chǎn)能力達 18 萬噸的現(xiàn)代化啤酒企業(yè)。項目建設總投資 萬元，其中設備購置費（設備原價+安裝調(diào)試費） 萬元（含原有設備作價 萬元） ，其他費用 萬元。為了進一步提高公司的產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，降低產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的物耗和能耗，并減少生產(chǎn)過程中污染物的排放，在ⅩⅩ市環(huán)境保護局的組織和指導下，自 2022 年以來，公司每年都在堅持開展持續(xù)清潔生產(chǎn)審核工作，以發(fā)現(xiàn)企業(yè)在物耗、能耗等方面存在的問題，努力挖掘企業(yè)自身潛力，并不斷加以改進；審核中發(fā)現(xiàn)，企業(yè)生產(chǎn)在煮沸工序存在較大的能源浪費現(xiàn)象，該工序產(chǎn)生的大量熱蒸汽在生產(chǎn)過程中被白白流失掉，未能加以回收利用，為此，公司領導組織全體審核小組成員進行了認真研究，決定對煮沸工序進行全面改造，將該工序產(chǎn)生的熱能進行全面回收，并將現(xiàn)常壓煮沸工藝改為動態(tài)低壓煮沸工藝，以最大限度的實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。投資回收期（稅后） 年，財務內(nèi)部收益率%（稅后指標） 。隨著人民生活質(zhì)量的提高，我國已經(jīng)成為世界上啤酒生產(chǎn)和消費大國。通過審核發(fā)現(xiàn)，目前企業(yè)在糖化煮沸工序存在如下兩個問題：（1）在麥汁煮沸過程中，有大量的蒸汽產(chǎn)生，其中潤含著巨大的潛熱，這些熱能都被白白的排放掉。 技術(shù)特點（1）動態(tài)脈沖低壓煮沸工藝：在煮沸階段維持一種壓力變化過程，使麥汁在降壓過程中，利用閃蒸的原理，使整個煮沸鍋產(chǎn)生劇烈的沸騰和蒸發(fā)，而不同于常規(guī)煮沸只在液體表面產(chǎn)生蒸發(fā)，這樣不僅加劇了蛋白質(zhì)與聚多酚之間的聚合，還原類物質(zhì)的形成，和酒花的浸出，而且加速了二甲基硫等不良氣味的蒸發(fā)，這樣可以縮短煮沸時間，減少蒸汽耗量，達到節(jié)能降耗的目的。（12）增加一臺暫存罐至煮沸鍋泵，流量 200 m3/h，以滿足暫存罐麥汁加熱要求。 總平面布置及運輸 總平面布置原則ⅩⅩ華潤啤酒有限公司位于ⅩⅩ高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)（西區(qū)） ，公路、鐵路交通運輸十分便捷，地下水資源充沛，地理位置相當優(yōu)越。（2）排水管網(wǎng)排水出口處：廠內(nèi)雨、污水均排至廠區(qū)西北側(cè)的污水處理站，經(jīng)處理后排入廠區(qū)外的排水干線。（3）照明燈具選擇廠房均采用配照型工廠燈。 電氣安全所有高壓電氣設備均進行保護接地，低壓電力和照明設備在正常情況下不帶電的金屬外露部分均予接零，各用電設備帶電體與其它物體的安全間距符合規(guī)定要求，局部照明及臨時檢修采用 24V 安全電壓，高壓電氣設備的保護接地和變壓器中性點線接地采用共用式接地，其接地電阻不大于 4Ω，在電氣設備漏電時確保人身、設備安全。 人員機構(gòu)車間內(nèi)設專職人員負責職業(yè)安全衛(wèi)生工作。 環(huán)境影響初步分析與技改前相比，本技改項目通過改進工藝與設備，降低了工序單位產(chǎn)品生產(chǎn)的水耗和能耗，在取得了較大的經(jīng)濟效益同時，還取得了較大的環(huán)境效益，年減排生產(chǎn)廢水 268 噸。 消防措施 總圖消防本技改項目無基礎設施建設，公司廠區(qū)現(xiàn)有總圖布置均已嚴格執(zhí)行了建筑防火規(guī)范 GBJ1687，各建筑物單體間距均超過 10 米以上、滿足消防要求。公司實行董事會領導下的總經(jīng)理負責制，企業(yè)人員實行全員聘用制。項目建設期 年，所有固定資產(chǎn)投資均由企業(yè)自籌，其中含申請環(huán)保專項資金 80 萬元。 第 36 頁本項目的生產(chǎn)總成本費用估算為 萬元（計算期第 7 年） 。15 結(jié)論與建議 結(jié)論經(jīng)過調(diào)查研究、分析論證，本報告可得出以下結(jié)論：a) 必要性本項目的實施，可以將原煮沸工序損失的大量熱能回收，并減少煮沸時間和清洗次數(shù)，進而降低大量水耗和能耗，符合國家大政方針， 第 38 頁使企業(yè)在獲得較大經(jīng)濟效益的同時，獲得較大的環(huán)境效益，因此，本項目的建設是十分必要的。 不確定性分析 盈虧平衡分析由項目盈虧分析圖表可知，BEP=%，即當生產(chǎn)能力達到設計 第 37 頁能力的 %時，項目可實現(xiàn)保本，說明項目具有較強的抗風險能力。技改后年增值稅估算為 萬元。 第 34 頁本估算參照《投資項目經(jīng)濟咨詢評估指南》 。事故照明燈和疏散指示標設有玻璃保護罩，事故照明燈和疏散指示標采用蓄電池作備用電源，連續(xù)供電時間為 20min。（2）由于冷麥汁被預熱至 98℃，大大縮短了煮沸時間；同時，由于采取了低壓動態(tài)煮沸工藝，使麥汁在壓力的變化下產(chǎn)生劇烈沸騰，也在一定程度上縮短了麥汁煮沸時間，綜合上述兩種作用，每鍋麥汁煮沸時間可縮短 15 分鐘，節(jié)約蒸汽約 1 噸，則技改后因節(jié)省煮沸時間年可節(jié)約蒸汽 2045 噸，節(jié)省費用 2045 噸115 元/噸= 萬元。對于項目各噪聲源產(chǎn)生的噪聲，采取的控制措施如下：（1）選用低噪聲的優(yōu)質(zhì)水泵設備；（2）對所有噪聲設備設置減振基礎；（3）將所有噪聲源均置于室內(nèi)，通過隔聲作用削減噪聲傳播；采取上述治理措施后，本工程的廠界噪聲符合《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》 （GB1234890）中的 II 類標準要求。 工業(yè)衛(wèi)生及防范措施生產(chǎn)線的噪聲在連續(xù)工作 8 小時內(nèi)均不超過 75dBA。廠區(qū)消防給水采取生活、消防合一制，室內(nèi)外消防用水總量為35L/Ｓ。（5）控制方式工作的電力設備采用集中控制與就地控制相結(jié)合的方式。廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)設生活管網(wǎng)，消防管網(wǎng)，聯(lián)成環(huán)狀，干管直徑為 DN150，管材為給水鑄鐵管。本項目選擇的主要生產(chǎn)設備詳見下表（含安裝費） 。（8） 、增加一臺儲能罐低溫水進二次蒸汽冷凝器水泵，流量133m3/h，以冷凝二次蒸汽，實現(xiàn)換熱。