膳食營養補充劑企業節能減費的措施分析

段致遠，秦宜群

（湯臣倍健股份有限公司，廣東 珠海 519090）

目前，隨著我國工業化、城鎮化進程加快和消費結構持續升級，我國能源需求增長。在企業層面上，不同類型的企業能耗占總成本比例也不盡相同，但大體上能耗成本都是企業關注的重要內容。

膳食營養補充劑是以維生素、礦物質及構效關系相對明確的提取物為主要原料，通過口服補充人體必需的營養素和生物活性物質，達到提高機體健康水平和降低疾病風險的目的。湯臣倍健從建廠以來就非常重視節能降耗工作，自2015年以來陸續投入水蓄冷、凝結水熱回收、轉輪除濕機熱回收、空壓機熱回收等多項節能減費改造，并通過參與QC小組活動和建立能源管理體系提高能源管理水平，能耗管理工作取得較好的成績。

1 主要能源構成

（1）電主要用于廠區動力系統、車間設備、空調系統等使用，占總能耗費用的72.5%。其中車間設備占總能耗成本的42.5%，冷水機組用電量占總能耗成本30%。我司已針對照明系統進行了LED燈改造，照明占總能耗成本的0.9%（以上為2017年1～10月數據）。

（2）工業蒸汽主要用于工藝加熱使用，如生產設備所需要的熱水和工藝熱風，設備清洗所用到的熱水也需要工業蒸汽，同時潔凈風柜控溫控濕和轉輪除濕機轉輪再生都需要工業蒸汽。

（3）水主要用于生產清洗，工藝純化水制備、冷卻塔蒸發散熱和綠化使用。其中綠化的水量占到總用水量的10%。

2 電的節能減費

2.1 水蓄冷

冷水機組是生產設備中耗電量最大的設備，冷水機組的能耗情況直接影響生產能耗。

水蓄冷系統是利用水來儲存冷量，通常情況下在夜間開啟中央空調制冷系統的冷凍水機組，制出4～10℃左右的冷水，儲存在蓄冷水池內。在白天空調負荷較高的時候，將水池內的冷凍水放到中央空調制冷系統，達到不開啟制冷主機或少開主機，降低白天的制冷主機的耗電量的目的。再利用目前的分時電價政策（我國通常分為高峰、平峰和低谷電價），達到其節約費用的目的。

根據我司高峰電價時段冷水機組的功率、現有冷水機組的配置和現場施工環境的一系列分析，最終決定使用設計容量為7500立方米，直徑為17米，高度為35.1米的大型蓄冷罐。整個項目通過接近半年的施工，最終順利的完成。目前最炎熱的天氣，夜間蓄冷量可以滿足白天電價高峰時段的使用，秋冬季節可滿足全天的使用。

在水蓄冷的調試過程中，水罐管道保溫和軟件調試是最關鍵的工作。罐壁、罐體頂部保溫隔熱層采用厚度10cm的聚氨酯現場發泡噴涂，保溫防潮層為聚乙烯塑料薄膜，保溫外防護層為不銹鋼304材料，保溫效果經測試可以達到24小時溫升0.2℃。

對于改造工程項目，軟件調試是最容易出現故障和影響的環節，充分的風險點評估和充分的技術溝通是避免出現問題的重要措施。這次改造過程中，我司與施工單位針對每一階段調試都組織了技術交流和風險評估，最終保證了建設過程中未影響到我司正常生產，未出現生產偏差時間。

2.2 冷水機組加藥系統

冷水機組是生產設備中耗電量較大的設備，而冷卻水的溫度對冷水機組耗電量影響非常大。有數據顯示，冷卻水溫度每降低一度，冷水機組的總能耗將降低7%，因為良好的冷卻水運行狀況對于降低能耗非常重要。

改造之前，我司使用的水處理是傳統的每周人工加藥模式，該模式的優點是價格便宜但存在藥劑濃度不平均，加藥之后4～5天藥劑濃度變低，水中微生物增多導致冷凝器小溫差增大，散熱效率變差，同時長時間積累也會導致冷凝器銅管結垢，進一步增大冷凝器小溫差。

一套完整的全自動加藥設備可以通過控制器測量電導率的大小，來控制排污閥開或關，以及排污量的多少；再經過自動補水、自動補充藥劑，從而達到自動加藥、自動控制的目的。

通過圖1可知采用人工加藥方式， 藥含量非常不穩定，容易造成藥品的某時段的浪費和另時段的不足。 采用自動加藥方式，藥品含量維持在最低藥量線以上，在一個較小變化范圍內變動；并最后趨向于一根穩定平衡線。通過精確的自動加藥，嚴格地控制系統中水處理藥劑量，從而提高系統運行穩定性，保證水處理效果。

圖1 人工加藥和自動加藥方式藥含量對比圖

3 蒸汽的節能減費

3.1 轉輪熱回收

膳食營養補充劑的一些產品需要在低濕度的環境下生產，一般會使用轉輪除濕機進行除濕，轉輪材質目前常用的是硅膠轉輪。圖2為轉輪除濕機原理圖。

圖中③→④的過程為轉輪除濕機再生過程，再生風需要經過蒸汽加熱器（B）加熱到120度，然后經過轉輪將硅膠轉輪上的濕氣排到室外。通過增加換熱器，可以利用排往室外熱風里面的熱量通過換熱器給再生風新風進行預熱，從而節約蒸汽加熱器的蒸汽用量（表1）。

表1

經過測算，以處理風量10000m3/H的除濕機（再生風量為3300m3/H）為例，按照蒸汽單價300元/噸測算，每小時可以節約17.6元蒸汽費，投資回報周期在半年以內，達到預期的目標。

3.2 凝結水熱回收

蒸汽在各用氣設備中會釋放出氣化潛熱，變為近乎同溫同壓下的飽和凝結水，而且壓力和溫度越高，凝結水具有的能力就越多。改造前，蒸汽凝結水都是通過凝結水管道排往污水管，最終去往污水站。不但浪費余熱，而且污水管會冒蒸汽影響廠區美觀問題，還增加污水站的處理水量。

根據我司熱能使用情況，凝結水熱回收后的熱量可以用于鍋爐、洗衣房使用，節能項目可實施性強。經過調研最終使用S品牌的凝結水回收組合泵，從換熱器和閃蒸罐中回收凝結水。改造完成后，不但解決了廠區排水管道毛蒸汽的美觀問題，每天還可以為洗衣房提供30噸90℃以上的熱水，投資回報周期為半年。

3.3 鍋爐產氣單價降低的大課題

2016年5月之前，我司生產使用的蒸汽為外購蒸汽，單價300元/噸。從5月開始，蒸汽供應商無法向我司提供蒸汽，需要自行燃燒鍋爐生產蒸汽，車間滿負荷生產時，蒸汽用量需求為2.5～3.5t/h。然而，我司現有的兩臺鍋爐為2011年購買的2噸流量燃油鍋爐，且每年使用時間不超過20天。設備的老化以及柴油單價的影響，鍋爐生產蒸汽的單價達到663元/噸。

因此，我們公司決定開展降低鍋爐產汽成本的活動。購買的4噸油氣兩用鍋爐5月份安裝與調試，與天然氣供應商簽訂了天然氣供應合同，供應的天然氣單價為4.5元/m3，并鋪設天然氣管道。6～7月份使用4噸鍋爐燃燒天然氣，蒸汽生產單價下降到376元/噸。在4噸鍋爐運營穩定后，公司對兩臺兩噸的燃油鍋爐進行油改氣改造，使兩臺兩噸鍋爐能夠使用天然氣做燃料，避免使用費用較高的柴油。9月份兩臺兩噸燃油鍋爐改造完成后，當車間生產負荷小，流量需求小于2噸時，就可以只開1臺兩噸鍋爐，滿足生產需求，避免使用4噸鍋爐大馬拉小車。此時的蒸汽單價大約360元/噸。

運營過程中，車間的末端蒸汽使用壓力為0.4MPa，主管道上有減壓閥，為了保護末端設備。而鍋爐的生產壓力為0.6～0.7MPa，0.7MPa的蒸汽溫度為165℃，需求的0.4MPa蒸汽為143.6℃，產汽壓力與末端使用壓力不匹配，存在熱能浪費問題。因此，我們根據每天每個時段車間生產狀況的不同，設置不同的產汽壓力，在滿足車間蒸汽流量及壓力需求的情況下，設置最合適的產汽壓力，避免熱值的浪費，從而節省天然氣。調整完蒸汽壓力后，蒸汽生產單價穩定在355元/噸左右。

最后，我們決定開展熱回收項目，完成空壓機熱回收與蒸汽冷凝水熱回收，將回收的水量供應給鍋爐使用，提升進水溫度，從30℃提升至70℃，節省40℃溫差，減少了生產蒸汽所需的熱量，從而節約了天然氣。熱回收改造完成后，蒸汽生產單價穩定在345元/噸。

4 能源管理體系（GB/T23331）的建立

能源管理體系是從體系的全過程出發，遵循系統管理原理，通過實施一套完整的標準、規范，在組織內建立起一個完整有效的、形成文件的能源管理體系，注重建立和實施過程的控制，使組織的活動、過程及其要素不斷優化，通過例行節能監測、能源審計、能效對標、內部審核、組織能耗計量與測試、組織能量平衡統計、管理評審、自我評價、節能技改、節能考核等措施，不斷提高能源管理體系持續改進的有效性，實現能源管理方針和承諾并達到預期的能源消耗或使用目標。

我司于2015年開始進行能源管理體系的培訓學習，經過1年的準備，在2016年順利通過GB/T23331體系審核。通過建立能源管理體系，公司能源管理小組對公司現有的能源使用狀況有了系統的分析，并且建立了完整的能源管理制度。同時，也完成了與政府節能指標的對接，向行業內優秀的能源管理企業學習能源管理的思路與節能項目的開展。按照能源管理體系的執行方針，完成了我司重點能耗設備經濟運行績效參數的排查，并且要求各個部門對本部門存在的可節能的點進行節能機會識別以及節能改善,從單一的下指標到只關注能源使用結果，到全員參與節能控制與改善，全員節能降耗的用能過程控制。

2017年，我司開展了能源體系落地執行措施：能源管理積分獎勵機制。獎勵機制分5個模塊，通過對單品能耗的對比分析、有效節能機會識別項、節能改善項、日常能源使用監督、是否單獨生產5個部分對各個生產車間與部門進行分類積分，每個季度按照得分總排名，進行不同程度的獎勵。僅2017年前三季度，公司就發現節能機會161項，完成51項節能改善。多個車間實現了歷史性的節能突破，能管理工作取得非常好的成績。

2018年，將持續執行能源管理體系的落地執行，將重點關注用能設備的經濟運行參數，對存在的溫差、壓縮空氣壓力差、冷凍水溫度差進行識別與改善，更深層次的挖掘公司可能存在的節能點，幫助公司實現節能降耗的目標。

[1]易國剛.企業能源管理實務[M].中國電力出版社, 2016.

[2]廣東省節能培訓教材編寫組.節能管理[M].中國電力出版社，2013.