淺析中醫(yī)藥企業(yè)節(jié)能減排的常規(guī)措施

蔣恒波　羅康福　彭曙明

摘要：介紹了中醫(yī)藥企業(yè)新建廠房項目節(jié)能減排措施的技術(shù)特點，同時把江中藥業(yè)新建廠房項目節(jié)能減排措施與老廠房對應(yīng)措施進行了分析比較，對新建廠房項目節(jié)能減排有很大的幫助。

關(guān)鍵詞：MVR蒸發(fā)器;磁懸浮冷水機組;三維熱管;凈化區(qū)排風(fēng)再利用;蒸汽冷凝水回收;太陽能光伏發(fā)電

1 背景

全球氣候變化是21世紀人類面臨的重大挑戰(zhàn)。我國是全球最大的碳排放國，應(yīng)對氣候變化事關(guān)國內(nèi)、國際兩個大局，事關(guān)發(fā)展全局和長遠利益，是推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的重要抓手，也是參與全球治理和堅持多邊主義的重要領(lǐng)域。2020年以來，習(xí)近平總書記在多個重大國際場合就應(yīng)對氣候變化提出了有力度的目標和愿景，力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值，2060年前實現(xiàn)碳中和。因此，實現(xiàn)新建廠房項目的節(jié)能減排迫在眉睫。

2 MVR蒸發(fā)器

技術(shù)特點如下：

（1）根據(jù)所需產(chǎn)品濃度不同采取分段式蒸發(fā)（多管層設(shè)計），即利用效體下部的真空泵可將產(chǎn)品通過效體外部管路抽到效體上部實現(xiàn)反復(fù)通過效體，以達到所需濃度。

（2）效體內(nèi)部為排列的細管，管內(nèi)部為產(chǎn)品，外部為蒸汽。在產(chǎn)品由上而下的流動過程中，由于管內(nèi)面積增大而使產(chǎn)品呈膜狀流動（圖1），增加了受熱面積，通過真空泵在效體內(nèi)形成負壓，降低了產(chǎn)品中水的沸點，從而實現(xiàn)濃縮，產(chǎn)品蒸發(fā)溫度為60 ℃左右。

（3）產(chǎn)品經(jīng)效體加熱蒸發(fā)后產(chǎn)生的冷凝水、部分蒸汽和給效體加熱后殘余的蒸汽一起通過兩級氣液分離器進行分離，冷凝水由分離器下部流出用于預(yù)熱進入效體的產(chǎn)品，蒸汽通過兩級分離后經(jīng)除沫器進入壓縮機進行增壓（圖2），經(jīng)增壓的蒸汽通過管路匯合后再次給效體加熱，從而達到節(jié)能的目的[1]。

MVR蒸發(fā)器與常規(guī)雙效濃縮器的節(jié)能減排對比結(jié)果如表1所示。

3 磁懸浮冷水機組

技術(shù)特點：采用磁懸浮離心壓縮機的磁懸浮原理（圖3）——磁軸承和定位傳感器利用由永久磁鐵和電磁鐵組成的徑向軸承與軸向軸承組成數(shù)控磁軸承系統(tǒng)，實現(xiàn)壓縮機的運動部件懸浮在磁襯上無摩擦地運動，磁軸承上的定位傳感器為電機轉(zhuǎn)子提供超高速的實時重新定位，以確保精確定位。同時，壓縮機自帶電容以防止機組突然斷電，具有高轉(zhuǎn)速、無油路、調(diào)節(jié)負荷范圍大等特點[2]。

新建廠房規(guī)劃冷水機組總制冷量：12 100 kW。按常規(guī)變頻螺桿冷水機組全年運行180天，每天運行24 h，全年每千瓦制冷量對應(yīng)平均耗電量0.076 9 kW·h（表2），折算出用電量為402萬kW·h（計算過程：12 100×0.076 9×180×24），年產(chǎn)二氧化碳4 008 t。參照我司生產(chǎn)基地實際使用磁懸浮與變頻螺桿機掛電表對比，節(jié)能效率為20%，對應(yīng)每年減少二氧化碳排放量801.6 t。

4 三維熱管

技術(shù)特點：采用多排管路的設(shè)計，其工作液體在熱管內(nèi)部流動，利用兩端氣流之間的溫差能夠傳輸2～3倍的工作液體（僅靠溫差傳輸，無須加泵），且可利用空氣的熱量做預(yù)熱達到節(jié)能減排的目的[3]。同時，三維熱管的傳熱能力更強，而占用空間相對更小，空氣阻力更低，其原理如圖4所示。

新建廠房具有熱管功能的空調(diào)柜合計風(fēng)量為10萬m3（原有老廠房沒有采用三維熱管技術(shù)），10萬m3的空氣升溫?zé)崃亢涂諝饨禍啬芰烤鶠镼（202 kW），壓力為0.35 MPa（3.5 bar）的蒸汽的潛熱為2 118 kJ/kg。采用三維熱管節(jié)能減排的結(jié)果如表3所示。

5 凈化區(qū)排風(fēng)再利用

技術(shù)特點：在凈化區(qū)域排風(fēng)管道的排風(fēng)風(fēng)機增加一套換熱裝置和新風(fēng)進出管道，利用排風(fēng)的低溫來給組合式空調(diào)機組（凈化/舒適）的新風(fēng)進行降溫處理[4]，從而達到節(jié)能減排的目的，但是排風(fēng)風(fēng)機和組合式空調(diào)機組的距離不宜過大。

新建廠房可利用排風(fēng)風(fēng)量15.2萬m3，排風(fēng)溫度25 ℃，采用凈化區(qū)排風(fēng)再利用技術(shù)節(jié)能減排，結(jié)果如表4所示。

6 蒸汽冷凝水回收

技術(shù)特點：常規(guī)工業(yè)廠房的設(shè)計蒸汽冷凝水采用回收裝置（氣泵或電泵）把冷凝水輸送到鍋爐間進行回收，但由于我司新建廠房項目為集中供汽，所以蒸汽冷凝水的熱量通過換熱裝置（反復(fù)換熱）和穩(wěn)壓裝置給提取加注水、車間所需工藝熱水和生活洗澡熱水加熱，降溫后的熱水用于補充冷卻塔和景觀池里的水消耗。

根據(jù)新建廠房規(guī)劃每天生產(chǎn)蒸汽用量為45 t/h，蒸汽凝結(jié)水按1：1計算，全年生產(chǎn)250天，每天使用360 t蒸汽（每天生產(chǎn)20 h，平均按40%蒸汽使用量來計算），采用蒸汽冷凝水回收技術(shù)節(jié)能減排，結(jié)果如表5所示。

7 太陽能光伏

公司采用的太陽能發(fā)電輸送方式一般為分布式光伏發(fā)電，即“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”，主要由光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備組成。南昌市位于東經(jīng)115°27′—116°35′，北緯28°09′—29°11′，屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，根據(jù)南昌市氣象站歷年統(tǒng)計特征值，南昌市總輻射與月份的關(guān)系如圖5所示，南昌市全年有效發(fā)電總時長為1 060 h。太陽能板一般采用550 Wp及以上單晶組件，參照我司新建廠房項目可利用屋頂面積2萬m2，裝機容量可達到3 MW，25年平均年發(fā)電量300萬kW·h（需保證每年清洗太陽能板表面的臟漬和及時修復(fù)損壞的太陽能方陣及逆變器等條件），每年可減少二氧化碳排放量2 991 t。

8 結(jié)語

隨著社會的不斷進步發(fā)展，節(jié)能減排變得越發(fā)重要。除了MVR只適用于液體濃縮工序以外，其他五種技術(shù)所應(yīng)用的行業(yè)范圍非常廣泛，幾乎涉及石化、冶金、機械、國防、電子、科研、食品、醫(yī)藥等工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。上述六種技術(shù)不僅可以節(jié)能，同時還可以給企業(yè)帶來效益，更符合當(dāng)今社會發(fā)展的需要。

[參考文獻]

[1] 高麗麗，張琳，杜明照.MVR蒸發(fā)與多效蒸發(fā)技術(shù)的能效對比分析研究[J].現(xiàn)代化工，2012，32（10）：84-86.

[2] 羅康福，王谷洪，周友華，等.各種壓縮形式綜合對比與分析[J].機電信息，2019（21）：122-123.

[3] 王峻強，李躍，劉華清.三維熱管熱回收機組：CN201520408496.6[P].2015-10-21.

[4] 黃艾星.空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)冷能利用研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2011.

收稿日期：2021-09-06

作者簡介：蔣恒波（1992—），男，江西南昌人，助理工程師，從事制藥生產(chǎn)和設(shè)備管理工作。