淺析中醫藥企業節能減排的常規措施

蔣恒波　羅康福　彭曙明

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

關鍵詞：MVR蒸發器;磁懸浮冷水機組;三維熱管;凈化區排風再利用;蒸汽冷凝水回收;太陽能光伏發電

1 背景

全球氣候變化是21世紀人類面臨的重大挑戰。我國是全球最大的碳排放國，應對氣候變化事關國內、國際兩個大局，事關發展全局和長遠利益，是推動經濟高質量發展和生態文明建設的重要抓手，也是參與全球治理和堅持多邊主義的重要領域。2020年以來，習近平總書記在多個重大國際場合就應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年前實現碳中和。因此，實現新建廠房項目的節能減排迫在眉睫。

2 MVR蒸發器

技術特點如下：

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

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

（3）產品經效體加熱蒸發后產生的冷凝水、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熱進入效體的產品，蒸汽通過兩級分離后經除沫器進入壓縮機進行增壓（圖2），經增壓的蒸汽通過管路匯合后再次給效體加熱，從而達到節能的目的[1]。

MVR蒸發器與常規雙效濃縮器的節能減排對比結果如表1所示。

3 磁懸浮冷水機組

技術特點：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控磁軸承系統，實現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，具有高轉速、無油路、調節負荷范圍大等特點[2]。

新建廠房規劃冷水機組總制冷量：12 100 kW。按常規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），年產二氧化碳4 008 t。參照我司生產基地實際使用磁懸浮與變頻螺桿機掛電表對比，節能效率為20%，對應每年減少二氧化碳排放量801.6 t。

4 三維熱管

技術特點：采用多排管路的設計，其工作液體在熱管內部流動，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熱達到節能減排的目的[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柜合計風量為10萬m3（原有老廠房沒有采用三維熱管技術），10萬m3的空氣升溫熱量和空氣降溫能量均為Q（202 kW），壓力為0.35 MPa（3.5 bar）的蒸汽的潛熱為2 118 kJ/kg。采用三維熱管節能減排的結果如表3所示。

5 凈化區排風再利用

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

新建廠房可利用排風風量15.2萬m3，排風溫度25 ℃，采用凈化區排風再利用技術節能減排，結果如表4所示。

6 蒸汽冷凝水回收

技術特點：常規工業廠房的設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（反復換熱）和穩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。

根據新建廠房規劃每天生產蒸汽用量為45 t/h，蒸汽凝結水按1：1計算，全年生產250天，每天使用360 t蒸汽（每天生產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節能減排，結果如表5所示。

7 太陽能光伏

公司采用的太陽能發電輸送方式一般為分布式光伏發電，即“自發自用、余電上網”，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、并網逆變器、交流配電柜等設備組成。南昌市位于東經115°27′—116°35′，北緯28°09′—29°11′，屬于亞熱帶濕潤季風氣候，根據南昌市氣象站歷年統計特征值，南昌市總輻射與月份的關系如圖5所示，南昌市全年有效發電總時長為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 結語

隨著社會的不斷進步發展，節能減排變得越發重要。除了MVR只適用于液體濃縮工序以外，其他五種技術所應用的行業范圍非常廣泛，幾乎涉及石化、冶金、機械、國防、電子、科研、食品、醫藥等工業生產的各個領域。上述六種技術不僅可以節能，同時還可以給企業帶來效益，更符合當今社會發展的需要。

[參考文獻]

[1] 高麗麗，張琳，杜明照.MVR蒸發與多效蒸發技術的能效對比分析研究[J].現代化工，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.空調系統排風冷能利用研究[D].重慶：重慶大學，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，從事制藥生產和設備管理工作。