降低大米加工噸米電耗的探索與實踐

陳時龍

（上海海豐米業(yè)有限公司，江蘇 大豐 224153）

大米生產(chǎn)企業(yè)利潤空間較小，入行門檻較低，既需要不斷改善生產(chǎn)制造環(huán)境，又要不斷更新完善企業(yè)成本管理的方法與概念。大米加工企業(yè)之間的競爭看似是價格戰(zhàn)，實質(zhì)上是一場成本戰(zhàn)。因為降本增效才是企業(yè)工作的中心實質(zhì)，通過節(jié)約能源，降低能耗來增加企業(yè)競爭優(yōu)勢，提高經(jīng)濟效益，才可在大米加工市場找準位置。其中電耗成本是加工成本中重要指標，噸米電耗即加工每噸大米的總耗電量，它是當前大米加工廠能源考核中通用的能源利用評價指標，又是碾米生產(chǎn)主要考核的技術經(jīng)濟指標之一；電費是碾米廠生產(chǎn)成本的主要組成部分之一，一般占生產(chǎn)成本的40%～50%，如果能有效降低噸米電耗就可以大大提高大米加工企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此從影響噸米電耗因素出發(fā)，對如何降低噸米電耗進行分析，提出降低噸米電耗的具體措施和途徑，為大米加工企業(yè)或糧食加工單位提出參考。

1 壓縮裝機容量

噸米電耗與大米車間總裝機容量有關，在每小時生產(chǎn)的大米質(zhì)量一定時，總裝機容量越大，電耗相應的會越大；當總裝機容量減少，電耗會相應減少，成正比關系。噸米電耗可按下式計算：

式中：A 為噸米電耗（kW·h/t）；P總為大米車間總裝機容量，kW；K為實際運轉(zhuǎn)功率系數(shù)，一般為0.75；Q為每小時生產(chǎn)大米質(zhì)量（t/h）。

由上式可知，電耗的高低，除與總裝機容量有關外，與時產(chǎn)量大小也有密切關系。當總裝機容量不變，加工成品產(chǎn)量增大時，電耗降低，反之提高[1]。

2 科學設計工藝流程

在保證大米加工質(zhì)量、純度、出米率的前提下，盡量簡化工藝流程，減少物料回流路數(shù)和回流量，利用物料自流特性，減少提升次數(shù)；流程設計要靈活，能滿足不同原糧品種、不同成品需求；工藝流程中各種設備必須配套，各工序之間的設備能力必須互相適應，流量平衡、生產(chǎn)穩(wěn)定是充分發(fā)揮設備效能、提高生產(chǎn)效率的重要條件，可以在米機等大功率設備前后設置較大暫存?zhèn)}容，保證滿負荷運行，增大時產(chǎn)量；在拋光機前段設置多個大容量涼米倉，所有設備都要設置旁通，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求選擇通過設備或旁通管路來降低電耗；通風除塵對碾米廠都是必不可少的，其電耗也是相當可觀的，風網(wǎng)動力消耗的高低主要取決于風量和風壓，而風量和風壓決定風機工作點，從而決定風機效率的高低。因此,風網(wǎng)組合時，要視車間設備的布置情況合理設計每一組風網(wǎng)，使風壓盡量處于所選風機最佳工作點上；組合風網(wǎng)要簡潔，吸風點不宜過多，使風網(wǎng)具有較好平衡性和穩(wěn)定性，務必提高風機效率，降低電力消耗。

3 精心選擇加工設備

大米加工企業(yè)整個工藝流程的各種設備必須配套良好，各工序之間的設備能力必須適應。不能有“卡脖子” 或其中單機產(chǎn)量過大形成浪費的情況，輔助設備與主機的生產(chǎn)能力要基本平衡，使每臺設備能發(fā)揮應有的生產(chǎn)效率，防止設備和動力的浪費。對電耗影響最大的是碾米機和精磨上光機的性能。一般來說，從機型上看：立式米機優(yōu)于橫式米機；噴濕米機優(yōu)于噴風米機；噴風米機優(yōu)于普通米機；軸向出米機好于徑向出米，而軸向出米大圓盤出米為優(yōu)。橫式米機中雙輥米機好于單輥米機。立式米機中逆流式與順流式相比可以節(jié)省多機碾米過程中提升設備。因此選用工藝性能先進的設備，利于降低裝機容量。工藝設備選型時應優(yōu)先選用工藝性能和機械性能都較先進的成熟設備，技術改造時應及時淘汰能耗高、效率低、產(chǎn)量低的設備。電動機負載率是指平均負荷與電動機額定容量之比。考慮到效率和功率因素兩方面對電能損耗的因素，一般認為負載率在0.78～0.88 是電動機運行的最佳工作狀況。當負荷低于0.45 時，電動機運行狀態(tài)大大惡化，此時則出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象。因此設計米廠、選配電機的經(jīng)濟觀點要強，動力配備要合適，選用電機時，要了解負荷量，注意容量匹配，進行理論計算。

4 規(guī)范操作管理

碾米時產(chǎn)量的高低取決于主機—礱谷和米機的千瓦時產(chǎn)量。據(jù)資料統(tǒng)計，礱谷耗電量要占電耗的6%～10%，礱谷工段電耗占總電耗的30%～45%，米機耗電量占總電耗45%～55%，因此，大米加工節(jié)能重點在此兩個工段。礱谷及其產(chǎn)品的分離這一工序的工藝效果與成品米的質(zhì)量、電耗、出品率都有密切的關系。因而要求稻谷在脫殼時應盡量保持米粒完整，減少米粒的爆腰，盡量避免破壞糙米的表面光滑度，以提高谷糙分離的效果。在礱谷工段增加色選機對回礱谷處理，經(jīng)過回礱色選后，回礱含糙米率由30%左右降低到3%以內(nèi)，礱谷后糙碎降低2%，爆腰粒率降低3%。采用回礱谷凈化工藝，從而減小對糙米的損傷，降低大米中含碎1.5%。在碾米工段，碾米機的功率也要控制，在符合成品米要求和提高出米率的前提下，工藝走向與設備配備一定要注重節(jié)能。一般生產(chǎn)粳米工藝為三砂輥→鐵輥→白米分級→拋光→色選-色選，生產(chǎn)雜交秈米的工藝則為四砂輥→白米分級→拋光→色選-色選。根據(jù)原糧質(zhì)量可用一道色選的情況下盡量采用一道色選工藝，需要兩道色選時再開啟第二道色選，可用撥斗自行調(diào)節(jié)。碾米要正確掌握加工精度。GB/T 1354—2018 對大米精度也設置上限了，大米成品精度超過精度指標上限也是不合格產(chǎn)品，據(jù)對全國大米標樣碾制的原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，每當糙米出白率降0.3%～0.5%，也就是精度提高相應幅度，其碾米耗電量要增加1.5%～2.3%。不過，一旦出機大米低于標準，如果回機重碾，回機的大米耗電量占4%～6%。

5 提高設備時產(chǎn)量

碾米生產(chǎn)時產(chǎn)量就是在1 h 的時間里生產(chǎn)出大米的數(shù)量。在裝機容量一定的情況下，時產(chǎn)量越高，電耗越低；時產(chǎn)量越低，電耗越高，成反比關系。因此，提高時產(chǎn)量是降低電耗的關鍵措施之一；生產(chǎn)時產(chǎn)量的高低，又與碾米廠主機(礱谷機、碾米機、拋光機) 臺時產(chǎn)量高低有關。主機工作效率能否充分發(fā)揮，是影響生產(chǎn)電耗的一個重要因素。主機臺時產(chǎn)量高，加工一定數(shù)量大米耗費時間少，不但主要作業(yè)設備節(jié)能，而且輔助設備能耗也必然降低。根據(jù)資料統(tǒng)計，礱谷機耗電量占總耗電量的6%～10%，要提高礱谷機臺時產(chǎn)量，除合理選用線速差、線速等工藝參數(shù)外，還必須精心操作，采用先進合理的操作方法，在保證糙米質(zhì)量的前提下，保持較高而又穩(wěn)定的脫殼率。在整個碾米工藝流程中，碾米機和拋光機配備的動力是最大的，碾米機和拋光機的耗電量要占整個流程耗電量的55%左右，是稻谷加工耗電的主要部分。因此只要合理選擇設備工藝參數(shù)，采用科學的、先進的操作方法，充分發(fā)揮碾米機的效率，就能使噸米電耗降低，一般可降低10%～20%，提高碾米機臺時產(chǎn)量，除了采用工藝效果、經(jīng)濟指標和機械性能方面都具有先進性的設備外，還必須提高主機操作技術水平和制定合理操作指標。盡量連續(xù)開機，減少開停機次數(shù)，開停機影響單位時間產(chǎn)量，減少切換不同品種次數(shù)，更換流程也會耽誤單位時間產(chǎn)量，增加電耗。

6 減少風機的能耗

用于通風除塵和氣力輸送的風機所耗用的電能，在糧食加工廠的產(chǎn)品耗電中占有很大比重。風機節(jié)能的主要途徑是降低風網(wǎng)的阻力損耗，適當調(diào)整風機的轉(zhuǎn)速、壓力和風量。風機電能平衡測試必須同時進行風網(wǎng)測試，才能發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)并制定正確的節(jié)電措施。例如用于氣力輸送的高壓離心風機的電耗偏高，可能有多種原因。如果是管網(wǎng)或除塵器的壓降過大，應改進設計，加強維護，減少阻力損耗；如果物料與耗氣的濃度比偏低，應改變風機轉(zhuǎn)速，減少供氣量或采用其他方法提高濃度比。大量應用于通風除塵的離心風機，如及時用閘閥調(diào)節(jié)、控制風量，可取得一定的節(jié)電效果。由于離心風機的功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，所以采用調(diào)頻或調(diào)壓裝置改變電動機和風機的轉(zhuǎn)速，可以取得更佳的節(jié)電效果。羅茨鼓風機具有壓力自適應特性，能根據(jù)風網(wǎng)阻力自動調(diào)整供氣壓力，節(jié)電的關鍵在于按用氣量調(diào)整風機的轉(zhuǎn)速。

7 加強設備管理

建立有效的管理程序，完善設備管理體系，精心保養(yǎng)設備，提高設備完好率。設備在于管理，好的設備若得不到及時維修保養(yǎng)就會常出故障縮短其使用年限，對設備進行維修保養(yǎng)可以保證設備運行安全，最大限度地發(fā)揮設備的有效使用功能。因此對設備進行維修保養(yǎng)，要做到以預防為主，加強日常維護，堅持日常保養(yǎng)與維修相結合，堅持做到“三好四會五定”，“三好” 即對設備用好修好管理好，“四會”即是對設備會使用會保養(yǎng)會檢查會排除故障，“五定”即對設備進行清潔潤滑通風，檢修時做到定人定點定時定質(zhì)和定責，對重大的主要設備采用預防性維修，防止設備出現(xiàn)故障，對一般設備做好日常維修保養(yǎng)，確保設備在良好的潤滑和平穩(wěn)情況下運轉(zhuǎn)，盡量減少其它摩擦阻力和機械磨損。決不允許設備帶病運行。將故障率降低到最低限度，節(jié)省運作成本，這樣不但降低了設備的維修費用，更主要的是不會因設備故障而影響生產(chǎn)。大米加工廠都是一條龍連續(xù)作業(yè)的。若其中一臺設備出了故障則全工序乃至全車間都將停機。停機不但影響產(chǎn)量直接增加噸米電耗，而且影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，因此加強工藝設備管理可以降低能耗。推廣使用“Y”系列電機，效率可提高4%左右；推廣采用電動機節(jié)能器，節(jié)能器在電動機空載或輕載時節(jié)能30%～40%，重載時節(jié)能10%左右，對功率較大的電動機安裝節(jié)能器可提高有功功率；在原有變壓器上加裝電力電容器，用電力電容器進行補償可提高功率因素，減少無功功率。

8 加強質(zhì)量檢測管理

加強專職檢驗，合理選用原料，不同成品要求調(diào)配不同等級原糧，不符合的原料決不入機加工。合理使用原料，可降低平均電耗，這是一條已被生產(chǎn)實踐充分證明的節(jié)能經(jīng)驗。當原料品種、成品等級以及工藝過程及生產(chǎn)設備有所改變時，應及時進行技術測定，反饋給生產(chǎn)部門，通過測定查明各主要工序和設備的電耗數(shù)據(jù)，并據(jù)以分析，為降低電耗找出主要措施，提供科學依據(jù)，再根據(jù)生產(chǎn)需要合理調(diào)整。

9 科學用電管理

在日負荷量不變的情況下，合理組織并精心安排大米加工生產(chǎn)企業(yè)的三班生產(chǎn)制，調(diào)整和平衡變壓器的工作負荷，有利于安全生產(chǎn)。對于實行峰谷電的加工企業(yè)在用電高峰時期壓縮峰電消耗。對所有能在谷段起動的機械設備應盡量在谷段開機，從而降低其基本電價費用，達到最大限度節(jié)能降耗。

10 引進節(jié)電新技術

在通風除塵和氣力輸送方面，近些年來采用了多項新技術，有效地降低了糧食加工廠的風機耗電。比較突出的有：低壓脈沖除塵器采用三葉羅茨鼓風機集中供氣，有效地提高了濾袋反吹清理的力度，降低了風網(wǎng)的阻力損耗和風機用電。還有許多有待普及推廣和深入研究的新技術，例如：國際上工業(yè)發(fā)達國家已經(jīng)淘汰，我國仍在大量應用的普通V 帶(以往稱三角帶)的傳動效率較低，如改用新型的窄V 帶替代，傳動效率可提高2%～5%，而礱谷機改用同步帶或尼龍片基帶還有可能取得更高的傳動效率。積極研發(fā)和推廣節(jié)能新技術，是糧食加工廠降低產(chǎn)品電耗的重要環(huán)節(jié)。

11 生產(chǎn)統(tǒng)籌安排

生產(chǎn)管理要做到科學安排、合理調(diào)度，確保均衡連續(xù)生產(chǎn)。原糧調(diào)撥跟得上，成品出庫及時，不脫檔，保障生產(chǎn)順利開展。

總之，影響大米生產(chǎn)耗電量的因素還有很多，比如裝機容量、工藝流程布局、設備選型、操作方法、質(zhì)量檢測管理、新技術引用、生產(chǎn)安排等，這些原因往往相互聯(lián)系和影響，因此大米企業(yè)要降低噸米電耗，控制好原糧的品質(zhì)，選用良好的碾米拋光設備，加強生產(chǎn)管理，采用合理的加工工藝等，還要隨時掌握同行的能耗的信息，虛心學習先進經(jīng)驗，及時引進。選擇經(jīng)濟有實用的技術方案，應用于生產(chǎn)管理中，在滿足質(zhì)量的前提下，降低大米能耗，提高大米加工廠經(jīng)濟效益。