浅析中医药企业节能减排的常规措施

蒋恒波　罗康福　彭曙明

摘要：介绍了中医药企业新建厂房项目节能减排措施的技术特点，同时把江中药业新建厂房项目节能减排措施与老厂房对应措施进行了分析比较，对新建厂房项目节能减排有很大的帮助。

关键词：MVR蒸发器;磁悬浮冷水机组;三维热管;净化区排风再利用;蒸汽冷凝水回收;太阳能光伏发电

1 背景

全球气候变化是21世纪人类面临的重大挑战。我国是全球最大的碳排放国，应对气候变化事关国内、国际两个大局，事关发展全局和长远利益，是推动经济高质量发展和生态文明建设的重要抓手，也是参与全球治理和坚持多边主义的重要领域。2020年以来，习近平总书记在多个重大国际场合就应对气候变化提出了有力度的目标和愿景，力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现碳中和。因此，实现新建厂房项目的节能减排迫在眉睫。

2 MVR蒸发器

技术特点如下：

（1）根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发（多管层设计），即利用效体下部的真空泵可将产品通过效体外部管路抽到效体上部实现反复通过效体，以达到所需浓度。

（2）效体内部为排列的细管，管内部为产品，外部为蒸汽。在产品由上而下的流动过程中，由于管内面积增大而使产品呈膜状流动（图1），增加了受热面积，通过真空泵在效体内形成负压，降低了产品中水的沸点，从而实现浓缩，产品蒸发温度为60 ℃左右。

（3）产品经效体加热蒸发后产生的冷凝水、部分蒸汽和给效体加热后残余的蒸汽一起通过两级气液分离器进行分离，冷凝水由分离器下部流出用于预热进入效体的产品，蒸汽通过两级分离后经除沫器进入压缩机进行增压（图2），经增压的蒸汽通过管路汇合后再次给效体加热，从而达到节能的目的[1]。

MVR蒸发器与常规双效浓缩器的节能减排对比结果如表1所示。

3 磁悬浮冷水机组

技术特点：采用磁悬浮离心压缩机的磁悬浮原理（图3）——磁轴承和定位传感器利用由永久磁铁和电磁铁组成的径向轴承与轴向轴承组成数控磁轴承系统，实现压缩机的运动部件悬浮在磁衬上无摩擦地运动，磁轴承上的定位传感器为电机转子提供超高速的实时重新定位，以确保精确定位。同时，压缩机自带电容以防止机组突然断电，具有高转速、无油路、调节负荷范围大等特点[2]。

新建厂房规划冷水机组总制冷量：12 100 kW。按常规变频螺杆冷水机组全年运行180天，每天运行24 h，全年每千瓦制冷量对应平均耗电量0.076 9 kW·h（表2），折算出用电量为402万kW·h（计算过程：12 100×0.076 9×180×24），年产二氧化碳4 008 t。参照我司生产基地实际使用磁悬浮与变频螺杆机挂电表对比，节能效率为20%，对应每年减少二氧化碳排放量801.6 t。

4 三维热管

技术特点：采用多排管路的设计，其工作液体在热管内部流动，利用两端气流之间的温差能够传输2～3倍的工作液体（仅靠温差传输，无须加泵），且可利用空气的热量做预热达到节能减排的目的[3]。同时，三维热管的传热能力更强，而占用空间相对更小，空气阻力更低，其原理如图4所示。

新建厂房具有热管功能的空调柜合计风量为10万m3（原有老厂房没有采用三维热管技术），10万m3的空气升温热量和空气降温能量均为Q（202 kW），压力为0.35 MPa（3.5 bar）的蒸汽的潜热为2 118 kJ/kg。采用三维热管节能减排的结果如表3所示。

5 净化区排风再利用

技术特点：在净化区域排风管道的排风风机增加一套换热装置和新风进出管道，利用排风的低温来给组合式空调机组（净化/舒适）的新风进行降温处理[4]，从而达到节能减排的目的，但是排风风机和组合式空调机组的距离不宜过大。

新建厂房可利用排风风量15.2万m3，排风温度25 ℃，采用净化区排风再利用技术节能减排，结果如表4所示。

6 蒸汽冷凝水回收

技术特点：常规工业厂房的设计蒸汽冷凝水采用回收装置（气泵或电泵）把冷凝水输送到锅炉间进行回收，但由于我司新建厂房项目为集中供汽，所以蒸汽冷凝水的热量通过换热装置（反复换热）和稳压装置给提取加注水、车间所需工艺热水和生活洗澡热水加热，降温后的热水用于补充冷却塔和景观池里的水消耗。

根据新建厂房规划每天生产蒸汽用量为45 t/h，蒸汽凝结水按1：1计算，全年生产250天，每天使用360 t蒸汽（每天生产20 h，平均按40%蒸汽使用量来计算），采用蒸汽冷凝水回收技术节能减排，结果如表5所示。

7 太阳能光伏

公司采用的太阳能发电输送方式一般为分布式光伏发电，即“自发自用、余电上网”，主要由光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备组成。南昌市位于东经115°27′—116°35′，北纬28°09′—29°11′，属于亚热带湿润季风气候，根据南昌市气象站历年统计特征值，南昌市总辐射与月份的关系如图5所示，南昌市全年有效发电总时长为1 060 h。太阳能板一般采用550 Wp及以上单晶组件，参照我司新建厂房项目可利用屋顶面积2万m2，装机容量可达到3 MW，25年平均年发电量300万kW·h（需保证每年清洗太阳能板表面的脏渍和及时修复损坏的太阳能方阵及逆变器等条件），每年可减少二氧化碳排放量2 991 t。

8 结语

随着社会的不断进步发展，节能减排变得越发重要。除了MVR只适用于液体浓缩工序以外，其他五种技术所应用的行业范围非常广泛，几乎涉及石化、冶金、机械、国防、电子、科研、食品、医药等工业生产的各个领域。上述六种技术不仅可以节能，同时还可以给企业带来效益，更符合当今社会发展的需要。

[参考文献]

[1] 高丽丽，张琳，杜明照.MVR蒸发与多效蒸发技术的能效对比分析研究[J].现代化工，2012，32（10）：84-86.

[2] 罗康福，王谷洪，周友华，等.各種压缩形式综合对比与分析[J].机电信息，2019（21）：122-123.

[3] 王峻强，李跃，刘华清.三维热管热回收机组：CN201520408496.6[P].2015-10-21.

[4] 黄艾星.空调系统排风冷能利用研究[D].重庆：重庆大学，2011.

收稿日期：2021-09-06

作者简介：蒋恒波（1992—），男，江西南昌人，助理工程师，从事制药生产和设备管理工作。