穹顶之下:药企如何节能减排
近期由柴静自己投资3百多万的纪录片《穹顶之下》受到了社会普遍关注和热议,随着新环保法的实施,新环保部长陈吉宁喊话“改变环保不守法的常态”,可以预见,未来药企的环保压力越来越大。 
2015-3-3 10:07:36
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aflyfish

本文转载自蒲公英

相信每个企业每年都会面对着百万、千万的能源及技改费用,而如何节能减排成为了当前各企业工程和设备部的重点考虑范畴,在此,借蒲公英论坛的平台,我先陆续发表我对节能减排的一些想法,以此抛砖引玉,希望和大家共同分享、讨论节能减排。

运行成本包括但不限于以下内容:水、电、汽能源费用,三废处理费用、人员工资、设备折旧、设备维护、技术改造等。

一、空调:

净化空调本身运行成本不是太高,主要是风机的电费、过滤器的更换,但与空调配套运行的冷冻机组、蒸汽费用却是个大头,那我们就先来说下空调的设计安装时如何来节省运行成本;

减小风量,降低能耗,举几个例子:

第一、器具清洗间,设计院在设计时可能会设计为全排风,但是如果该房间不是长时间的清洗设备,且级别不高,那么就没有必要完全设置为排风,设置成回风就可以了;

第二、工程质量要把关,减小漏风量,风管灯检很重要;保温棉厚度要到位,降低冷热量损耗,技术夹层用玻璃纸贴起来,防止阳光直射;风管夹道要密封好,否则会增加新风量等。

第三、减小送风量,如果有些辅助功能间要求不是太高,换气次数尽量减少,但要注意风量合格下限是满足要求的,但是为了防止变数,风机的风量可以选大,万一变更,怕以后不足。

第四、增加变频器,包括排风机,但要注意,电机为变频电机,不是变频电机也可以,但是频率最好要高于30HZ。

第五、空调系统增加二次回风,就是部分回风不经过表冷器,当然此方法可以,但我感觉意义不是太大。

第六、新风口位置需要注意,避开产尘处,在上风口,可以高一点,楼顶不错,但是要注意维护检修是否方便。

第七、过滤器:新风管增加粗效过滤,保护好初效过滤器,初中效级别要到位,如果条件可以增加一个初效,一个板式,一个袋式,反正每家的做法不一样,这样做的目的是保护高效过滤器,说道高效过滤器,我们要注意厂家给我们设计的陷阱:高效过滤器的厚度越低寿命越短,所以这里要注意了。还有就是过滤器的品牌和质量很重要,尽量选好一些的品牌,AAF、康菲尔、华泰啊等等。

第八、空调箱的品牌也很重要,也许你买个普通的空调箱看起来和品牌的没什么区别,但是过了4年以后,你就会体会到了。

第九、风机,建议选择无蜗壳风机,为什么呢,因为此风机的维护方便,不用换皮带,而且是免维护的轴承,工况好的话可以用4年没问题,贵15%左右,但很划算。

第十、对个别房间有温湿度要求的,可以单独处理,不用全部处理。

第十、尽量减小风管弯头。一个弯头50PA的压损,你可以自己算算。

第十一、前期能用好设备设施,尽量用好的,虽然投入成本大一点,但是后期确实省钱和省心,你自己可以算一笔账给老板听,可以做个选择题,我经常这么干。

以上仅为空调本身的节省运行成本的一些部分想法,还有空调 水、电、汽方面的,另外还有冷冻机组(7°水、深冷、普冷)、工艺气体(压缩空气、氮气)、循环水、生产用工艺用水系统等很多很多的方面,我会继续更新,谢谢!

二、工业蒸汽

上面说了空调,现在说说工业蒸汽。

工业蒸汽输送和蒸汽使用过程中都会产生高温凝结水,这些凝结水具有蒸汽热量的20%的热量是优良的软化水,具有很高的回收利用价值。凝结水的回 收不仅可减少燃料的消耗量及相应的费用,还可以减少自来水的消耗量及相应的水费和水处理费用,凝结水回收及其热量的利用是工业企业节能降耗的有效途径之一,我公司现在用的蒸汽大概是220元/吨,我们公司的水、电、汽费用一年是几千万,你想想如果能省个10%,老板在给你省下10%的10%,那也很爽啊。好了,言归正传,具体说一下我的一些想法吧。

1.首先在厂区规划设计时就要考虑到位,比如可以分为两条线,一条为高压蒸汽线,一条为低压蒸汽线路,如果是使用点是低压使用,需经过减压阀减压使用,是会有损耗浪费的。

2.合理设计蒸汽管线,减少输送路程,不要随意乱接支管,可以在某些分区内设置分气缸,进行减压,也有利于冷凝水的收集。

3.蒸汽管道的施工要符合规范要求,施工过程中需要注意,该有的龙门架要有,该有的过滤器也有,否则很容易损坏阀门,造成漏气,疏水接管一定要正确(可以看下规范),防止施工单位省事直接在官道上栽头(这种现象很常见),这样会导致管道里面的冷凝水无法排净,造成不必要的浪费,还有需要注意保温。

4.安装好的疏水装置,这个建议调研后自己买,如果让施工单位买,质量不容易保证,但自己买也要注意疏水阀的接管口径是否与管道压力匹配,一定要了解清楚这方面的相关信息,如果不清楚,可以先多咨询咨询厂家,货比三家,总有人会告诉你实话,反正实力越强的公司,他越会用数据说话,这样,你在买好的疏水器时也可以算账给老板知道。对了,能法兰连接的就不要丝扣连接,丝扣的容易跑冒滴漏,推荐品牌:斯派莎克,阿法拉伐,呵呵,好像有点贵。

5.在初期设计时需要考虑到冷凝水的回收装置,回收有很多种方式,比如余压回收、重力回收、加压回收,并且都有相应的成套设备可以选择,对于蒸汽的回收也是很大的一个课题,有专业的公司干这事,所以,在初期设计时,不妨请这些专业的公司参与进来。 比如 ARTFLOWCONTROL

6.对于已有的无法增加蒸汽回收装置的厂区,我们需要注意检查蒸汽的排凝是否正常,比如有30个蒸汽使用点,它们的冷凝水全排放到一个降温池里面,那么当蒸汽降温池在冒蒸汽时,你可能就很难判断是那个点存在问题,对于这个问题的解决我有两个方案,等我上班后我将方案上传(家里电脑里面没有)。

7.安装蒸汽流量计,便于对车间进行能源考核,纳入生产成本,装流量计需要考虑流量计的品牌,我觉得好一点的国产流量计也是可以的,同时也需要注意流量计的安装问题,方便检修和前后直管的距离,另外有钱的单位可以考虑安装远程信号传输的功能,进行远程监控及时发现异常。

从疏水阀到流量计每一项都能成为一个专题,我水平有限,所以只能在这里抛砖引玉,我们懂得不多不怕,但是我们可以找专业的节能设备公司为我们量身设计定制,我觉得只要我们有这个想法、思路在加上良好的执行力就能将蒸汽的节能、回收工作做好。

三、水系统

a)纯化水系统的组成大致为,板式换热器—原水箱—原水泵—加药装置—砂滤器—碳滤器—软化器—反渗透—EDI/混床—纯化水储罐—纯化水泵—换热器—紫外灯—使用点。

b)上加换热器有原因有二,

第一:可以给预处理进行巴氏消毒,降低生物负荷。

第二,反渗透膜是有机膜也符合热胀冷缩原理,温度高了,就会膨胀,可以提高水的透水量。

但是有机膜的水解速度和温度有关,温度越高越容易水解。所以反渗透膜的透水量是随水温的增高而增大的,同时也会加快膜的水解速度,且使有机膜变软,易于压实。

所以,对于反渗透膜来说,通常将温度控制在约20-30度范围为宜。温度过低的话就如上所讲,不利于产水率的提高。温度过高流过膜元件会引起CA膜快速水解,以及损坏CA或复合膜。高温水会引起膜元年塑料部件损坏、卷式膜元件伸缩现象的发生、膜元件渗透水“O”形圈的损坏、膜袋胶水粘接张开等。所以温度过低时可以考虑使用加热器使水温升高,但一定要控制好温度范围,特别是不同的膜厂商所要求的最高温度。大多数膜厂商所要求的最高水温不超过45度。

PS:0度时反渗透膜的产水大约是25度时的三分之一。蒸汽冷凝水可以回收。

c)原水泵建议上两台,运行时一备一用,对砂滤器、碳滤器反洗时开启2台泵,使用大流量反洗,使截留的杂质充分进行反冲带出,正常制水运行时,原水泵安装变频器,依据进水压力进行变频控制,同时可参考砂滤器进出水压差大小,对砂滤器设计为自动反洗控制。

d)砂率、碳滤器,主要还是注意要反洗,砂滤器最好接入压缩空气进行反充,如果系统连续运行,滤料层会被压得很结实,如反洗水量不足是无法完成很好的反洗工作,加入压缩空气之后效果更好。还有就是砂率碳滤器的处理余量一定要放大,并且砂滤器的反洗一定要彻底,排水管径要与进水管径不要相差太大,负责反洗时,反洗水不能及时排出,影响反洗效果,长期不能彻底反洗运行,容易导致反渗透膜的寿命会大大缩短。

e)反渗透,一级反渗透的浓水建议排放掉,二级建议回收,回流到一级进水之前,对于反渗透膜,品牌也很重要,条件好的可以选择耐高温膜,但是高温膜太贵,好处在于可以对RO膜进行巴氏消毒,利用热处理,可以把膜表面积累的杂质清洗掉,同时保证RO膜的杀菌,对水质保证有一定的好处,普通RO膜即是不耐高温膜,价格实惠与高温膜相比只是差在不能巴氏消毒,按条件或定期用配方清洗即可,一般情况采用盐酸清洗除盐,氢氧化钠清洗除菌就可以达到维护效果。

f)EDI,EDI的寿命也就4年左右,设计也需要一定的余量,运行参数主要为出水电导率,电导率不达标时可适当调节EDI电流,增大电流可以再一定程度上降低电导率,但是电压存在最大值,达到电压最大值后,如果电导率还不能到达要求,就要考虑重新更换EDI,目前,EDI的电流运行存在2中,一种为手动调节,一种为自动调节,基本相差不大。

EDI一般不需要什么维护,因为EDI进水已经为RO膜处理后的水,水中金属离子程度已经大大减少,一般情况下不会对EDI产水结垢现象。使用EDI重点注意是 不能无水运行,无水运行将导致内部极板烧毁;运行时不能进碱液或者酸液。

PS:不建议在用混床,落伍了。

g)纯化水泵,建议选大一点的流量,选用的水泵能在湍流(紊流,雷诺数 Re> 2000,流速>2m/s)状态下正常工作,湍流能够阻碍微生物膜的形成。水泵的位置通常是系统的最低处,安装变频器,回水流量计,通过回水流量变频控制泵的运行频率,从而达到符合要求的回水流速。

h)储罐,要装有喷淋球,喷淋求需要注明品牌,差的喷淋求无法冲刷储罐内壁,所以喷淋求的清洗效果确认就只能作假了,所以建议用好的品牌,比如阿法拉伐;储罐的体积选型需要注意,储罐的体积不能大于泵的流量体积,即保证周转率每小时一次。

i)使用点,尽量是越少越好,管线尽可能少的减少弯头的使用,管网保证无死角,死水段,共用的原则。

j)纯化水子系统。纯化水的官网不能太长,一个使用点就会产生1m扬程的损失,即不能保证流速,也不能保证大家一起使用,搞得抢水使用。所以建议上一些纯化水子系统,而且子系统可以夜间补水,满足车间使用。

k)对于有些公司用自来水无法满足要求,使用纯化水又感觉浪费的困惑,我们可以上反渗透水,即不安装EDI或混床的水系统。

四、uiofer补充几点:

1.对于国内的很多设计院来说,对于工艺的理解往往不如厂家自己,而厂家自己对于工艺的理解,往往是工程不如质量,质量不如生产。

对于使用的细节,生产管理者,不如一线的操作人员,在设计之初的模拟运行,是非常重要的,很多时候的运行浪费,来源于设计的浪费。

举个例子:

在厂房设计时,在保证不会出现交叉污染的前提下,应该尽量减少功能间的设置,能够在一个房间内做的事情,就不要设置几个房间来完成。

很多公司,不知道出于什么考虑,在洁净区内设置了一堆的功能间,而很多功能间压根就不需要存在于洁净区内或者可以挪到洁净级别低的房间。因为洁净区绝对不是越大越好,越大意味着更好的能耗和更多的维护动作。

例如:

中控间,很多公司都会设置在洁净区内,甚至有的会设置在B级区内,这样不仅仅你多了一个房间,多了送风的面积和送风口,在以后的日常维护中,还会需要增加额外的监控项目,而这个房间完全可以设置在一般区。

2.该贵的地方选择贵的,该省的地方就省。

例如:

高效过滤器,这是核心的部件,而且大品牌和小品牌的差距很大,没有必要在这里省。不需要的东西坚决不需要,

例如:

很多公司选择洁净区内加湿使用纯蒸汽,在原来的那个帖子里,我们也专门讨论过,使用工业蒸汽和使用纯蒸汽的区别基本可以忽略,别迷信某些所谓专家的,如果没有法规要求,那就要他拿出科学的东西来,别一句话,这样可以避免污染就完了,问问他,污染来源于哪里?会造成什么后果。

3.无论是纯化水、注射用水还是压缩空气和氮气,使用点应尽可能的少,能够共用的尽量共用,能不需要的就不需要。

我参与的一个项目,一个车间里设计了60多个纯化水的使用点和60多个注射用水使用点,而实际上,很多房间内压根就不需要这些点,这些点存在的理由,居然是可以方便操作人员做卫生,我当时就回了他们一句,你们对生产人员太好了,但是对质量人员太残忍,这个用水点的数量,你以后的日常监测怎么办?

4.设计的时候,不要想当然的认为一些高大上的内容,车间的设置,是在保证产品质量的前提下,尽可能的降低成本。

一个车间,一年的运行费用就几百万,而产品利润还不到百万,你指望老板能够支持你的工作,老老实实的运行,这是不现实的,即使监管的力度再大,老板也会叫你踩红线的,这里特别的需要提醒我们做质量管理的人员。

例如:

纯化水的消毒,80度的巴氏消毒是足够了,纯化水系统使用纯蒸汽消毒的意义不是太大。纯化水的微生物污染来源于前端,因此你需要做的是控制好前端的水源中的微生物的水平,而不是想着要是超标了怎么办。即使超标了,巴氏消毒加上化学消毒,也是足够处理了。

另外,多说一句,对于国内大多数企业来说,要操心的真的不是前端的城市供水的微生物水平高如何,而是应该担心氯离子含量过高,如何去除的问题。不信的,大家可以自己做做测试,哪个城市供水里面的微生物含量会很高的,容易超标的都是氯离子。

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