【科技】全自动控制煮糖系统的国内应用实例
作者：煮糖是制糖企业生产工艺过程中关键的一环，国内一直以来都是依靠人工经验进行手动操作，人为因素对白砂糖的质量影响十分明显，相同条件下不同熟练程度的操作人员所煮出来糖的质量亦有差别；其次由于煮糖水平的差异，常常不能实现以较低的能耗获得较高的煮糖效率及最好的白砂糖质量。再加上国内传统设计制造的结晶罐内无强制循环装置，罐内糖膏循环不良导致煮糖时间长，能耗高，成品糖色值增加。
煮糖自动化系统的基本原理是总结糖的结晶过程原理、建立数学模型，根据经验预先设置好煮糖相关参数的工艺曲线，根据各相关参数采集点反馈回来的信息按设定曲线自动调节相关物料，自动控制强制循环装置、液位、真空度、蒸汽压力、和糖浆锤度等，以达到结晶颗粒均匀可控，采用较低的能耗获得较高的煮糖效率及白砂糖质量的效果。达到节约能耗，减少劳动力，降低生产成本，提高效率，提高白砂糖的产量和质量目的，有效地提升了企业的核心竞争力。
手工煮糖存在以下缺点：
1、人为因素对白砂糖的质量影响十分明显，相同条件下不同熟练程度的操作人员所煮出来糖的质量亦有差别；
2、其次由于煮糖水平的差异，常常不能实现以较低的能耗获得较高的煮糖效率及最好的白砂糖质量。
广西机械工业研究院从90年代末就一直关注于广西制糖业的发展，并致力于为制糖企业提供新技术和新装备，近年来尤其关注自动化煮糖领域，2006和2007年分别到英国、南非、美国考察煮糖自动化系统。并于2005年通过吸收英国技术开发出了煮糖自动化系统必须配套的强制循环装置，目前推向市场二十余套，客户反应良好。
2007年我院经过考察比较多家国外糖厂自动化煮糖系统的优劣，决定和德国西门子在制糖自动化领域结成技术合作伙伴，采用成熟的德国西门子NAHMAT煮糖自动化软件，国际知名品牌的仪器仪表，并配以我院成熟稳定的 “滤宝”牌结晶罐强制循环装置，成功在廖平糖厂两个55立方煮糖罐进行实施和运行，取得很好的使用效果。2007/2008榨季广西机械工业研究院以自身的技术优势和西门子的技术优势合作，在广西华盛集团廖平糖厂成功的实施自动化煮糖项目。（项目过程由西门子公司派出国际专家和我院专家联合进行安装调试指导）
系统的仪器仪表及控制系统：
1、采用德国BERTHOLD(伯托）锤度测量仪，该锤度计通过发射信号穿过糖膏，根据信号的衰减度来在线测量糖膏锤度，可有效消除结垢对其精度的影响；
2、采用准确、可靠的SIEMENS(西门子）液位计、真空计、压力计；
3、采用气动领域第一品牌FESTO(费斯托）气动调节阀和气动开关阀；
4、采用西门子的SIMATIC MULTI PANEL操作面板 、S7 300 PLC、NAHMAT煮糖控制软件；
实施煮糖自动控制系统的优点：
1、缩短煮糖时间
最高能降低煮糖时间达20–30 %；
2、降低能耗
节约能源（加热蒸汽、抽真空）最高达20–30 %；
3、减少糖的损耗
最大能降低糖蜜中的蔗糖含量达1–2 %；
4、提高糖的品质
每次搅拌过程中，能最大化目标大小晶粒，并最小化小型晶粒的含量。
5、减少对煮糖经验的依赖
6、降低劳动强度
理论经济分析：
1、节省蒸汽费用
两个55M3根结晶罐每天可处理2000吨甘蔗。甘蔗锤度按平均16BX计，在结晶罐中糖浆由60BX煮到98BX。
每天理论耗汽量为：206.8吨
实际耗蒸汽量：206.8x(1+25%)=258.5吨
自动化煮糖节能按平均20%计算可节省蒸汽量：258.5x20%=51.7吨
每吨蒸汽消耗0.5吨蔗渣，费用为人民币150元
每天可节省费用：51.7x0.015=0.776万元
榨季按100天计，则每个榨季可省：0.776x100=77.6万元
2、可多产糖
废蜜对蔗比为3%,废蜜锤度为92BX，废蜜纯度为38%,则废蜜中的蔗糖分为92%x38%= 35%
2000吨甘蔗可产废蜜2000x3%=60吨
每天产废蜜所含蔗糖60x35%=21吨
最大能降低糖蜜中的蔗糖含量达1–2 %，按平均1.5%计。
每天可减少蔗糖损失：21x1.5%=0.32吨
即每天可多得0.32吨蔗糖，按每吨人民币0.35万计
每天可多增加收入：0.32x0.35=0.112万元
每个榨季可多增加收入（按100天计）：0.112x100=11.2万元
以上两项合计77.6+11.2=88.8万元
加上提高糖的品质等因素，两个榨季即可收回投资成本。
企业实际应用效果：
1、能缩短煮糖时间20–30 %，即节能20–30 %；
2、提高糖的品质（色值稳定、颗粒均匀）；
3、糖结晶体和糖浆混合物质量的提高，改善了离心机的运行；
4、减少工人劳动强度。操作极其简便，经过简单培训的操作人员即可操作，减少对煮糖经验的依赖；
5、可在煮糖过程中任何时候切换为手工操作进行人工手动干预，可应变突发事件，确保糖厂生产安全。
该系统在糖厂的推广使用给企业带来良好的经济效益和社会效益。 (广西机械工业研究院)
