中国国际啤酒网友情提示：该篇文章在“中国啤酒国庆60周年征文”中荣获三等奖，在此向华润雪花啤酒（北京）有限公司的张肃、王艳红和孙晶美表示祝贺！
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。
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=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/煮沸时间
其中，蒸发量、满锅麦汁量、冷麦汁量的单位均为kl，
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%），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℃，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，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，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，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5秒内没有压力增加趋势，则通过蒸汽调节阀来调节，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，蒸汽调节阀才开始起作用；二次蒸汽冷凝器通向大气的开关阀门这时是关闭的，目的是让锅内的压力满足工艺要求，产生气提现象。
5）压力释放阶段
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，换热器通向大气的开关阀门这时处在关闭状态，热能储罐的下出口78℃水的变频水泵开始启动，换热器的出水温度这时应由该变频泵开始控制，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。
即当锅内压力在工艺规定的时间内低于设定值，这时首先减少变频泵的转速，使给水流量减少，加大换热器的换热时间，控制锅内压力下降速度；当锅内压力在工艺规定的时间内高于设定值时，控制过程则与上相反，并增大储能罐78℃水的变频泵转速，在变频泵转速增大后煮沸锅内的压力还没有下降的趋势时，采用换热器通向大气的调节阀进行调节。
此阶段，蒸汽调节阀开度一直控制在降压释放阶段的蒸汽压力设定值，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，蒸汽调节阀才开始起作用；二次蒸汽冷凝器通向大气的开关阀门这时是关闭的，目的是让锅内的压力满足工艺要求。
