啤酒有限公司動態低壓煮沸與熱能回收項目可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 青啤集團產量超過 200 萬噸；2022 年超過 200 萬噸的集團已達 3 家，其中青啤集團產量突破了 300 萬噸。2022 年我國啤酒產量實現 萬噸，比上年增長 %，折合 萬千升（行業統計數為 萬千升，增幅達 %） ，首次超過美國，成為世界第一啤酒生產大國。2022 年我國加入 WTO 后，為外資營造了一個市場更加透明、運作風險更低的投資環境，又吸引外資重新回到中國啤酒業，給中國啤酒業的發展帶來資金和先進技術。國際大集團和中國啤酒集團結成戰略聯盟，對世界啤酒業格局產生了深遠影響。經過幾年啤酒企業的兼并、收購，國內啤酒集團的格局已經基本明朗，XX、華潤、燕京三足鼎立，各自努力拼搏、穩步發展。通過兼并和收購，啤酒行業集中度得到了很好的提升，行業龍頭效應日漸明顯，以資本并購達到以提高規模競爭力來提高企業贏利能力的戰略優勢日趨明朗。資料顯示，1988 年全國有啤酒生產企業 813家，1996 年減少為 589 家，而今天這數字被“資本并購”改變為 500家左右，從這種意義上說，盡管市場競爭法則導致一些中小型啤酒廠退出市場，但資本并購才是啤酒行業集中度不斷提高的“根本性誘因” 。行業集中度的提高，使中國啤酒行業的整體競爭力水平也得到了進一步的提高。從 2022 年中國啤酒產量居世界啤酒產量第一位開始，中國啤酒業迎來了三年連續高速增長勢頭，包括產量和利稅增長速度。據中國釀酒工業協會啤酒分會有關數字顯示：2022 年中國啤酒總產量為2358 萬噸；2022 年達到 2510 萬噸，消費量首次突破 2500 萬噸；一方面，啤酒行業的虧損面或者微利面仍然很大，整個啤酒行業的贏利能力依舊很低；另一方面，啤酒行業的龍頭效應已經日漸明朗，以規模競爭力提高盈利能力戰略，在啤酒行業的競爭優勢也日趨明顯。總的來看，按照中國的人口計算，人均啤酒消費量約 升，與啤酒有限公司動態低壓煮沸與熱能回收項目可行性研究報告人均 26 升的世界消費水平仍有差距，所以，中國的啤酒市場龐大。但啤酒行業的贏利能力依舊很低，要在激烈的競爭中贏得市場，除了實現規模生產外，最主要的途徑就是通過降低成本和提高產品質量來實現；本技改項目的實施，正是市場競爭的必然要求。 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技術改造，并實現了全部生產線的自動控制和微機管理，在降低物耗、能耗及提高產品質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審核，以發現企業存在的資源、能源浪費，以及制約企業發展的瓶頸等問題，通過不斷解決這些問題，來推動企業的發展。通過審核發現，目前企業在糖化煮沸工序存在如下兩個問題：（1）在麥汁煮沸過程中，有大量的蒸汽產生，其中潤含著巨大的潛熱，這些熱能都被白白的排放掉。（2）現常壓煮沸方式的煮沸時間長，蒸汽消耗量大，且易產生結焦現象，需增加清洗頻次，消耗大量的清洗水；同時，常壓煮沸后的麥汁口味不純正。鑒于上述原因，啤酒有限公司提出了本技改項目，是非常及時和非常必要的。本項目的實施不僅能夠降低企業能耗，而且提高了產品質量，縮短了煮沸時間，解決了煮沸過結焦等問題，從而增強了企業產品的市場競爭力。4 建設條件與廠址 資源條件（1）原料啤酒有限公司動態低壓煮沸與熱能回收項目可行性研究報告煮沸工序輸入的物料為糖化后的麥汁中間產品，無原始物料輸入；本技改項目只是對煮沸工序的工藝設備改造，對工序物料的輸入和輸出不產生影響。（2）供水技改后的煮沸工序用水仍源自公司現有自備井，每小時最大出水量可滿足該工序生產要求。（3）供熱公司所有用熱均由**北美新熱電環保有限公司提供，完全可以滿足技改后的煮沸工序的用熱要求；此外，本技改項目實施后，還將回收部分蒸汽潛熱，并將大大降低工序能耗。（4）供電工序用熱由公司原有輸變電設施提供，能夠滿足用電需求。 項目選址本項目建設于公司糖化生產廠房內，占用現煮沸工序用地，所有基礎和公用設施均為原有，可與上下工序有機銜接，因此，建設選址合理。就** 啤酒(**)有限公司廠址而言，位于** 市經濟開發區西區，廠區占地面積 22 萬 m178。，公路、鐵路運輸十分便利。另外，本地區地下水資源豐富，且臨近**北美新熱電環保有限公司，為公司發展提供了巨大的資源保障。公司廠址周邊無風景區、名勝古跡、自然保護區等敏感區域，距居民集中居住區也較遠，屬規劃的工業區，故從環境保護角度而言，公司廠址選擇合理。啤酒有限公司動態低壓煮沸與熱能回收項目可行性研究報告 氣候條件廠區所在地氣候屬于暖溫帶半濕潤氣候區，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。總的來看，氣候條件適宜。5 建設規模及技術特點 建設規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；但由于糖化生產線的其它工序未變，因此，技改后的煮沸工序實際生產能力仍維持原有能力不變，即每天煮沸麥汁 286m3。 技術特點（1）動態脈沖低壓煮沸工藝：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，使整個煮沸鍋產生劇烈的沸騰和蒸發，而不同于常規煮沸只在液體表面產生蒸發，這樣不僅加劇了蛋白質與聚多酚之間的聚合，還原類物質的形成，和酒花的浸出，而且加速了二甲基硫等不良氣味的蒸發，這樣可以縮短煮沸時間，減少蒸汽耗量，達到節能降耗的目的。（2）高回收率熱能回收系統：首先將煮沸過程中產生的二次蒸汽中的熱量用水置換回收并貯存于熱能儲罐當中，再將二次蒸汽回收的熱水（約 98℃ ）用飽和蒸汽加熱至 102℃以上，再用此過熱高溫熱水去預熱麥汁至 98℃，使麥汁能快速達到沸騰狀態，這樣可節省生蒸汽的消耗，縮短升溫時間，減少結焦，減少煮沸清洗和占鍋時間。啤酒有限公司動態低壓煮沸與熱能回收項目可行性研究報告6 改造方案 項目組成本技改工程主要由如下具體工程項目組成：（1） 、加裝直徑 4600mm 淺碟型耐壓封頭、底封頭，增加筒體達到原容積：將原鍋蓋與簡體之間割開，在筒體重新卷制成直徑4600mm 筒體，并與淺碟型封頭及增加的筒體和底封頭組裝焊接，原入孔和照明燈割除、補孔，加裝密閉耐壓人孔和耐壓照明燈，原鍋蓋和淺碟型封頭之間加裝 100mm 巖棉保溫板。作用為滿足鍋內低壓煮沸要求。（2） 、制作二次蒸汽冷凝器，換熱面積 136m2，安裝在二層樓板之上。作用為將煮沸產生的二次蒸汽冷凝，實現換熱。（3） 、制作直徑 3300mm、高 17000mm（含擴充罐）的碳鋼熱能儲罐，內壁涂高溫涂料。作用為將二次蒸汽冷凝器交換的熱能以水做介質存儲在儲能罐中。（4） 、煮沸鍋內加熱器加裝 HUPPMANN 式雙層導流反射帽，通過導流筒反射帽的反射，將被加熱器加熱的麥汁均勻分散在加熱器表面。（5） 、增加叁臺酒花添加罐和相應的管路和閥門，以滿足密閉煮沸情況下的酒花添加。（6） 、增加一臺蒸汽加熱補償薄板，換熱面積 ，將儲能罐的高溫水用蒸汽加熱至 102℃。（7） 、增加一臺麥汁預熱薄板，換熱面積 ，用來自儲能罐被加熱的 102℃熱水將暫存罐進煮沸鍋的麥汁加熱至 98℃。（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，實現換熱。（9） 、增加一臺儲能罐高溫水進蒸汽補償薄板水泵，流量啤酒有限公司動態低壓煮沸與熱能回收項目可行性研究報告235m3/h，將儲能罐熱水泵入麥汁預熱薄板。（10） 、整個改造部分系統的管道、閥門及管道、設備保溫。（11） 、增加一臺臥式麥汁暫存罐，容積 50 m3，由于現有空間較小，罐基礎臥于 面之下。（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。（13）增加弱麥汁系統，弱麥汁罐 6 m3，及其相應泵、閥、管道。 生產工藝工藝流程簡述：煮沸鍋中的麥汁經蒸汽加熱后，產生大量二次蒸汽，將二次蒸汽通入蒸汽冷凝器中，冷凝后放出大量的熱，與來自熱能儲罐底部的低溫水（78℃）進行熱交換，將低溫進水加熱成 98℃ 高溫水，高溫水返回熱能儲罐頂部。將熱能儲罐頂部的高溫水流經蒸汽加熱補償薄板，加熱 98℃高溫水至 102℃ 過熱水；再將過熱水通入麥汁預熱薄板中，與來自麥汁暫存罐中的冷麥汁進行熱交換，將冷麥汁預熱成 98℃熱麥汁，預熱后的熱麥汁再投入到煮沸鍋中加熱煮沸，產生的二次蒸汽再次進入蒸汽冷凝器中進行熱交換，如此反復進行，實現對工序熱能的回收利用。本次技改中的麥汁煮沸采用的是低壓動態煮沸工藝。麥汁進入煮沸鍋后，首先常壓煮沸 8min ，之后改變煮沸壓力，使之在 50mbar 和150mbar 低壓之間不斷波動，如此往復６次，完成整個煮沸過程。本技改項目工藝流程圖如下：預熱薄板熱補償薄板78℃冷麥汁98℃ 預熱麥汁78℃回水102℃過熱水啤酒有限公司動態低壓煮沸與熱能回收項目可行性研究報告本項技術改造的全部設備及管道布設流程詳見附圖 4。 項目工程特點（1） 、變原常壓煮沸為低壓動態煮沸，與技改前相比，每次煮沸時間縮短 10min；由于時間的縮短，減少了煮沸過程蒸汽耗量。（2） 、可進行能源回收，即利用煮沸時產生的二次蒸汽于水進行熱交換，回收 98℃的熱水，并用來加熱過濾麥汁，其熱能回收率達到75%以上，大大降低了能源消耗。（3） 、低壓動態煮沸鍋體不易結焦，加熱器連續工作時間長，大清洗間隔周期延長，減少污水排放。（4）充分利用現有設備和設施，并考慮前后工序的工藝設備情況，以保證技改后的煮沸工序各項指標滿足整條生產線的要求。 主要生產設備本項目設備選擇是依據年生產綱領、工藝流程、年時基數及生產加工需要來選擇，并盡可能的利用原有設備，以減少項目投資。本項目選擇的主要生產設備詳見下表（含安裝費） 。新增設備明細表 序號 名稱 型號 功能 數量(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℃高溫水項目生產工藝流程圖啤酒有限公司動態低壓煮沸與熱能回收項目可行性研究報告1 不銹鋼二次蒸汽冷 凝器 加熱面積:136m 2 回收煮沸鍋產生 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 加裝內封頭 厚度 6mm 直徑 4600mm，鍋內耐壓 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）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 螺栓調節高度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 原系統內未包括閥 門，管件 系統連接 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 防止鍋內壓力超 出設計壓力 2 碳鋼16 肪真空閥 DN100 防止鍋內負壓 1 重錘式17 更換原常壓人孔為 低壓人孔 d600 密閉煮沸 1 帶視鏡啤酒有限公司動態低壓煮沸與熱能回收項目可行性研究報告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 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，所有生產及管理人員均由該工序原有人員擔任，無需新增人員。 主要原輔材料及能源煮沸工序所需原料為來自糖化和過濾工序的麥汁中間產品，由于本技改項目未對糖化和過濾工序進行改造，因此，技改后的煮沸工序所需原料麥汁的質量和數量均未發生改變，與技改前一致。本技改項目所需能源為電能和蒸汽，其中電來自區域供電網，蒸汽來自**北美新熱電環保有限公司。 總平面布置及運輸 總平面布置原則**華潤啤酒有限公司位于** 高新技術產業開發區（西區） ，公路、鐵路交通運輸十分便捷，地下水資源充沛，地理位置相當優越。總平面布置以生產適用，滿足生產工藝流程，與現有生產線前后工序配套協調，并使物流路線短捷為原則。各種配套工程內外協調，適應當地自然條件，充分利用現有場地空間及地形地貌，各種道路通暢，滿足生產和消防等要求，貫徹執行消防、職業安全衛生、環境保啤酒有限公司動態低壓煮沸與熱能回收項目可行性研究報告護等規定，做到安全生產。