制藥企業(yè)節(jié)能方案匯總
前 言
制藥企業(yè)的各位領(lǐng)導/專家：
近幾年在全國范圍內(nèi)持續(xù)發(fā)生大規(guī)模霧霾，污染嚴重，習主席在視察時親自過問，嚴重的污染對我們之前的經(jīng)濟增長方式甚至經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)提出了質(zhì)疑，如果不能明顯降低能耗水平，當前的資源和環(huán)境可能無法承受，因此“節(jié)能減排”在“兩會”上發(fā)出了最強音；從中央到地方，從政府到企業(yè)都已經(jīng)將節(jié)能減排納入重要的議事日程。
節(jié)能減排是利國利民的大事，對于工業(yè)來說絕不是可有可無的，如果工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)能接近飽和，而中央著力支持第三產(chǎn)業(yè)，那么在生存資源日漸緊張的情況下，每個傳統(tǒng)行業(yè)中都會有相當比例的企業(yè)會倒下，剩下的企業(yè)一定是在角逐中占據(jù)成本優(yōu)勢的企業(yè)，而節(jié)能關(guān)系到企業(yè)的成本，進而影響到盈虧平衡點，由量變引起質(zhì)變，它可能就會影響到是否能夠生存，這一點對于能耗高、毛利率低的某些行業(yè)尤為明顯。
節(jié)能就是創(chuàng)造一種綠色的利潤，節(jié)能本身消耗的資源很少，它是靠技術(shù)、靠人才、靠管理進行的資源優(yōu)化再配置，通過節(jié)能而節(jié)省的資金直接影響的是純利潤，省出來的錢都是綠色的，這部分利潤不需要原料、生產(chǎn)（污染）、庫存、銷售、資金回籠等漫長的環(huán)節(jié)，而是一種直接的效益。
從國家的角度而言，今后中國不再唯GDP為目標，而是將國家的建設(shè)將從資源開發(fā)型向資源節(jié)約型、環(huán)境和諧型轉(zhuǎn)變?！袄羁藦娊?jīng)濟學”代表的經(jīng)濟政策將適度從緊，不對經(jīng)濟進行刺激，對工業(yè)品的需求會趨于穩(wěn)定化，工業(yè)企業(yè)的擴張動力會衰減，這會對高能耗企業(yè)形成倒逼機制，形成落后淘汰制。屆時，能耗高、成本高的企業(yè)將會感到壓力和寒冷。隨著這種機制的累積效應，能夠逐漸降低能源消耗強度、二氧化碳排放強度、主要污染物的排放總量。
制藥企業(yè)應該未雨綢繆，通過節(jié)能工作來降低成本，提高毛利率，減少包袱。節(jié)能不僅是降低生產(chǎn)成本的直接途徑之一，而且是提升企業(yè)內(nèi)生動力和市場競爭力的一個重要途徑。古語說“勿以善小而不為”，而節(jié)能減排利國利民，對國家對企業(yè)都是大好事，因此完全值得我們?nèi)ブψ?，做出成績，做出效果，也為企業(yè)未來的發(fā)展掃清道路。
北京時代科儀新能源科技有限公司
一、能源管理系統(tǒng)節(jié)能方案
對于制藥企業(yè)而言，能源管理系統(tǒng)是幫助企業(yè)合理計劃和利用能源、降低單位產(chǎn)品能源消耗、提高經(jīng)濟效益的信息化管控系統(tǒng)，其特點是：
1.用戶零投資、零風險，提供客戶專業(yè)的服務，節(jié)能效果有保證。
2.設(shè)備節(jié)能、工藝節(jié)能、管理節(jié)能?？茖W、系統(tǒng)的能源管理理念，專業(yè)的技術(shù)服務隊伍，量身定做的能源管理方案，及時高效的解決問題，為企業(yè)帶來最大的經(jīng)濟效益。
1.1 能源監(jiān)控原理
能效監(jiān)控管理平臺是工業(yè)化和信息化深度融合的產(chǎn)物，它使用信息化平臺對工業(yè)企業(yè)的各種能耗進行監(jiān)控和集中管理，使企業(yè)對自身的能耗狀況有一個準確的認識，能夠促進工業(yè)企業(yè)能源管理水平和能源利用效率的提升。特別是在石化、化工、制藥、鋼鐵、有色、建材、紡織、輕工等行業(yè)企業(yè)能效監(jiān)控管理平臺建設(shè)示范項目，得到中央政府的大力提倡。
企業(yè)能效監(jiān)控管理平臺的構(gòu)成主要包括：
采用信息化技術(shù)，對企業(yè)能源系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、處理和分析、控制和調(diào)度、平衡預測和管理能源等功能，降低重要能源介質(zhì)放散，提高能源介質(zhì)的回收和梯級利用水平，實現(xiàn)多能源介質(zhì)的協(xié)同平衡與優(yōu)化利用的企業(yè)能源管控系統(tǒng)；
高耗能工藝裝備采用先進智能控制與優(yōu)化技術(shù)，降低能源介質(zhì)消耗和物料消耗，實現(xiàn)裝置平穩(wěn)、高效、低耗運行；
工業(yè)窯爐采用信息控制技術(shù)，實施系統(tǒng)優(yōu)化改造，提高工業(yè)窯爐熱效率，降低能源介質(zhì)消耗，實現(xiàn)設(shè)備節(jié)能降耗；
在工業(yè)生產(chǎn)過程中采用數(shù)字能源解決方案等智能控制與優(yōu)化技術(shù)，提高能源利用效率，實現(xiàn)生產(chǎn)過程節(jié)能降耗。
1.2 能源監(jiān)控的效益
時代科儀能源管理系統(tǒng)就是為企業(yè)引入一個能源管家，將企業(yè)內(nèi)部各種能源的消耗都進行監(jiān)督，再將數(shù)據(jù)進行集中管理，進行分析，并對能源使用加以控制，提高企業(yè)的能源使用效率，最終實現(xiàn)節(jié)能降耗。能效監(jiān)控管理平臺是監(jiān)控企業(yè)能耗的一個工作平臺，同時也是促進企業(yè)節(jié)能的強有力的管理工具，能夠產(chǎn)生促進節(jié)能的長效機制，對于企業(yè)能耗有很大的監(jiān)督作用。
企業(yè)利用能效監(jiān)控管理平臺能夠?qū)崟r監(jiān)督各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗、實時報告浪費現(xiàn)象，能夠進行定期考核、改進、再考核，經(jīng)過幾個循環(huán)就可以使得企業(yè)能耗下降5%～10%，對于一家能源費用1億元的企業(yè)而言，每年可以產(chǎn)生500～1000萬元的經(jīng)濟效益。
二、壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能方案
2.1 發(fā)酵工藝改進及群體控制
發(fā)酵工藝是制藥企業(yè)的核心工藝，一般采用離心空壓機產(chǎn)生大流量的壓縮空氣，向發(fā)酵罐供應空氣，滿足有氧發(fā)酵的要求。
北京時代科儀新能源科技有限公司的工程師針對發(fā)酵供氣環(huán)節(jié)進行了長期的研究，在此舉出一家制藥企業(yè)案例：該企業(yè)隨著企業(yè)的發(fā)展壯大，發(fā)酵罐的數(shù)量由原來的19個增加至現(xiàn)在的24個，離心空壓機每小時耗電量大、每天24小時持續(xù)運轉(zhuǎn)、能耗成本很高，占據(jù)企業(yè)電費的將近60%，通過時代科儀的持續(xù)改進，目前發(fā)酵能耗已經(jīng)下降30%左右，為企業(yè)創(chuàng)造了大量的純利潤。
其中改進的主要方法是：根據(jù)不同的發(fā)酵品種，對發(fā)酵工藝進行持續(xù)監(jiān)控，滿足發(fā)酵的最佳工藝要求，在此基礎(chǔ)上進行智能調(diào)節(jié)，使得供氣壓力、供氣流量恰好滿足最佳條件，提高發(fā)酵效率、提高產(chǎn)量，為企業(yè)實現(xiàn)增產(chǎn)、增收、節(jié)支，使得一些制藥企業(yè)從此實現(xiàn)贏利、起死回生。該技術(shù)重點采用監(jiān)控系統(tǒng)、空壓機群體控制系統(tǒng)，使得工藝需求更精確、氣體使用效率更高，在監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)助下對工藝進行持續(xù)改進。
2.2 離心空壓機節(jié)電王：開創(chuàng)離心空壓機自由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的先河
2.2.1 離心空壓機的調(diào)節(jié)方式
離心壓縮機具有運行平穩(wěn)、流量大、設(shè)計效率較高等優(yōu)點，但也存在著流量調(diào)節(jié)較為復雜、容易發(fā)生喘振的缺點。
離心壓縮機常用的三種流量調(diào)節(jié)方式為：
1、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使得離心壓縮機的特性曲線呈現(xiàn)平行線移動，不同轉(zhuǎn)速之下具有不同的流量-壓力特性，如下：
從圖中可見，隨著轉(zhuǎn)速下降，對應的流量和壓力都呈現(xiàn)下降，且曲線相互平行，此為“相似原理”。采用轉(zhuǎn)速下降進行調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)以下幾個特點：
（1）不引入阻力損耗。通過轉(zhuǎn)速的降低，葉輪做功呈現(xiàn)自然下降，流量和輸出壓力呈現(xiàn)下降趨勢，不需要引入阻力環(huán)節(jié)，就能對流量進行調(diào)節(jié)。由于沒有阻力環(huán)節(jié)，不會因為阻力而損失能量。
（2）壓縮過程中的損耗有所降低。通過轉(zhuǎn)速的降低，葉輪與空氣的相對運動速度減緩，摩擦等損耗有下降趨勢，體現(xiàn)在壓縮過程中的產(chǎn)熱量下降，損耗降低能夠節(jié)省壓縮時的功耗。
調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速是離心壓縮機的一種有效的調(diào)節(jié)方式，由于不引起阻力損耗、降低壓縮損耗的作用，是最省功的調(diào)節(jié)方式，在蒸汽透平壓縮機中使用廣泛，具有很多的應用實踐，因此，節(jié)能系統(tǒng)應優(yōu)先選用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方式。但是，對于電機拖動的離心壓縮機，其轉(zhuǎn)速是基本固定的，很難采用簡單的方式進行調(diào)速，通常的變頻調(diào)速又容易引起壓縮機發(fā)生喘振，因此，應選擇先進的、成熟的技術(shù)進行相應的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，本方案將進行重點敘述。
2、調(diào)節(jié)閥門。調(diào)節(jié)閥門是離心壓縮機的一種簡單的調(diào)節(jié)方式，通過對閥門的調(diào)節(jié)，開度減小，在閥門兩側(cè)形成壓力差，將系統(tǒng)的有效輸出壓力減少，氣體流動受限，從而使得流量減少，系統(tǒng)運行在所需的平衡點上。
閥門分為進氣閥門和排氣閥門，分別具有不同的作用：
（1）進氣閥的阻礙作用，降低了實際的進氣壓力，形成了一定的真空度，進入的氣體變得相對稀薄，使得流量下降。同時，進氣閥也會提高進氣溫度。
（2）排氣閥的阻礙作用，提高了實際輸出壓力，使得壓縮機向壓力增大、流量減小的工作點移動，限制了流量。
綜上，閥門的作用概括起來就是，通過引入流動阻力，使得流量降低，從而滿足工藝的要求，會造成能量的損失。
閥門的能量損失如下：
氣體流過閥門之后，由于閥門不是全開，存在阻力，壓力由P1下降到P2，形成了壓力差△P，損失的功率為：
W=△PF=(P1-P2)F
由于壓力差造成的能量損失，整體性能會降低，壓縮機的效率、排氣量會同步下降。
3、調(diào)節(jié)導葉。導葉調(diào)節(jié)是離心壓縮機的一種調(diào)節(jié)方式，是通過誘導氣體沿著具有傾角的導流葉片流動，使氣體預旋，從而降低氣體與旋轉(zhuǎn)葉輪之間的相對速度，做功減少，壓縮程度減輕，流量減少。導葉調(diào)節(jié)的效果和能量損失介于速度調(diào)節(jié)和蝶閥調(diào)節(jié)之間。
綜上所述，本方案的核心方法是，采用更優(yōu)越的“調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速”代替“調(diào)節(jié)閥門”，從調(diào)節(jié)方法上進行改進，避免閥門的能量損耗，同時降低氣體溫度，實現(xiàn)節(jié)能。而且，降低溫度的同時也會有助于減低壓縮功耗，因此，節(jié)能效果出現(xiàn)疊加，總體節(jié)能效果較好。
2.2.2 離心空壓機節(jié)電王原理
以上介紹了離心壓縮機最佳的調(diào)節(jié)方式是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，本方案就是圍繞轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)而展開。在運行過程中，對離心空壓機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的過程在于，根據(jù)氣體壓縮機的一系列變量的實時采樣，隨時計算出最優(yōu)工作狀態(tài)；這個方案兼顧了氣體供應、能源消耗等方面，實現(xiàn)了最優(yōu)節(jié)能。我們通過最優(yōu)工作狀態(tài)的估計對它進行節(jié)能控制，類似于一個不知疲倦的氣體壓縮機專家一直在對氣體壓縮機進行實時診斷，在調(diào)節(jié)的時候盡量做到最優(yōu)，并盡量減少重復調(diào)節(jié)，使得氣體壓縮機的出力為最穩(wěn)定狀態(tài)，達到設(shè)計最大效率運行，節(jié)能效果顯著。
離心空壓機節(jié)電王填補了離心空壓機節(jié)能的空白，是北京時代科儀新能源科技有限公司研發(fā)的核心技術(shù)。對于離心式氣體壓縮機而言，節(jié)能的主要步驟在于：
1、避免氣體放空和旁路的問題；
2、流量和壓力的最佳匹配，滿足最大效率點運行；
3、最佳的控制方法，使得在最優(yōu)條件下運行并且避免喘振的可能性。
在實際的應用中，采取的控制方法大致介紹如下：通過實際運行，對當前的流量需求進行評估，并衡量實際產(chǎn)出速度，根據(jù)兩者之差，計算氣壓變動的速率，再預估氣壓的升高和降低的趨勢，預知將來的氣壓變化，根據(jù)這個變化趨勢，提前對空壓機進行逐步的、緩慢的調(diào)節(jié)，這樣既可以保證氣壓穩(wěn)定，又能夠保證空壓機的運行穩(wěn)定。
時代科儀離心空壓機節(jié)電王是一種綜合節(jié)能設(shè)備，它通過測量運行參數(shù)，對離心壓縮機的運行進行實時分析，將參數(shù)規(guī)范化成為系統(tǒng)標準的格式。緊接著，根據(jù)管網(wǎng)氣壓和流量等參數(shù)，進行最大效率估計系統(tǒng)，對當前離心壓縮機的最大效率進行估計，能夠應用于閥門開度最大、壓縮產(chǎn)熱最少的運行狀態(tài)下。并通過前饋控制，對部分參數(shù)進行提前觀測，與最大效率計算一起，形成合理的控制指令。前饋控制的目的在于，避免壓縮氣體的響應滯后性帶來的系統(tǒng)頻繁波動。最終，結(jié)合防止喘振的特殊算法（發(fā)明專利），形成轉(zhuǎn)速指令，并由此指揮轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，實現(xiàn)合理的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，保證離心壓縮機的持續(xù)高效運行。
2.2.3 離心空壓機節(jié)電王的技術(shù)優(yōu)勢
時代科儀離心空壓機節(jié)電王是專門針對離心壓縮機，具有多項國家專利和軟件著作權(quán)，列出如下：
序號 | 專利號碼 | 專利名稱 | 專利類別 |
1 | 201020626064.x | 一種空壓機控制裝置 | 實用新型 |
2 | 201010560101.6 | 一種空壓機控制裝置及方法 | 發(fā)明專利 |
3 | 201110461609.5 | 離心式空壓機及其控制方法和系統(tǒng) | 發(fā)明專利 |
4 | 201120577624.1 | 離心式空壓機及其控制系統(tǒng) | 實用新型 |
5 | 2014SR0 16725 | 空壓機節(jié)電王系統(tǒng)V1.0.0 | 軟件著作權(quán) |
這些專利技術(shù)，是北京時代科儀新能源科技有限公司在以往數(shù)年的節(jié)能實踐中，經(jīng)過多次試驗和分析改進而獲得的技術(shù)成果，具有非常典型的、成功的應用案例，極具推廣價值。
在研發(fā)過程中，結(jié)合了航天技術(shù)的應用，采用“人工智能”與“大數(shù)據(jù)”融合的專家控制系統(tǒng)，體現(xiàn)了技術(shù)專家的理論知識和現(xiàn)場經(jīng)驗。經(jīng)過實際運行，效果顯著。
2.2.4 離心空壓機節(jié)電王與變頻的區(qū)別
行業(yè)曾經(jīng)公認離心壓縮機不能采用變頻調(diào)節(jié)，這是因為，變頻調(diào)節(jié)是采用反饋控制，根據(jù)氣壓的變動不斷調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，由于用氣量不斷變化，造成壓縮機轉(zhuǎn)速不斷變動，且呈現(xiàn)出自然振蕩，寬幅波動。對于離心氣體壓縮機而言，變頻的頻繁調(diào)節(jié)容易達到喘振線而誘發(fā)喘振的可能性。同時，壓縮機轉(zhuǎn)速不斷波動時效率也低，節(jié)能效果不理想。
本節(jié)能系統(tǒng)借鑒了變頻對電機的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)功能，并根據(jù)離心空壓機的特殊要求，對變頻技術(shù)進行了專門改進、升級，屬于特制的設(shè)備，不同于一般的高壓變頻。在控制系統(tǒng)方面，主要改進了頻率的計算模式，在研究了離心壓縮機的特征的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新的專利技術(shù)，使得離心壓縮機在變速時遠離了喘振線，避免了喘振。同時，更加穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速也提高了離心壓縮機的效率。
軟件監(jiān)視系統(tǒng)運行畫面
通過節(jié)能工作的開展，使企業(yè)的動力主機：離心壓縮機的功耗顯著下降，提高了企業(yè)整體的運行效率，對改善企業(yè)的經(jīng)營效益起到了積極的作用。
2.3 儀表供氣螺桿空壓機節(jié)能
采用時代科儀的空壓機節(jié)電王，能夠?qū)崿F(xiàn)螺桿空壓機的高效節(jié)能。
某制藥企業(yè)案例：
本廠共的三臺空壓機，一用兩備，其運行的基本參數(shù)如下：
三臺空壓機的運行參數(shù)
壓縮機形式 | 螺桿空壓機 | 品牌 | 煙臺冰輪 |
額定功率 | 110kW | 額定電壓 | 380V |
加載電流 | 190A | 卸載電流 | 80A |
加載時間 | 6142小時 | 運行時間 | 4640小時 |
數(shù)量 | 3（一用兩備） | 加載比例 | 57% |
從數(shù)據(jù)來看，該三臺空壓機屬于1用2備，通常只有1臺運行。從加載比例來看，加載率為57%，加載時，視在功率為125kW，有功功率約112kW，處于滿負荷狀態(tài)；卸載時，視在功率仍達到52.6kW，估算其卸載時的有功損耗約為31.6kW，可見損耗較大。
以上三臺空壓機存在以下改進點：
1、空壓機效率較低，需要改變壓縮方式，提高效率。
2、存在嚴重的空載功耗。
需要對空壓機的運行工況進行改進，從而達到供氣充足、能耗下降、空載功耗消失的目的。
節(jié)能改造內(nèi)容：
分組 | 序號 | 節(jié)能改造內(nèi)容 |
第 一 組 | 1 | 安裝空壓機節(jié)電王KYK-0.4-110 |
2 | 備機，不做改造 | |
3 | 備機，不做改造 | |
合計 | 1套 |
施工周期：設(shè)備的生產(chǎn)制造：10天，安裝調(diào)試1天。
節(jié)能改造效果：
（1）節(jié)電
分組 | 序號 | 節(jié)能改造效果 |
第 一 組 | 1 | 節(jié)能37% |
2 | 備機，不做改造 | |
3 | 備機，不做改造 | |
合計 | 1套 |
（2）降低空壓機油溫：約下降20度。
（3）降低空壓機的維護費用，延長空壓機使用壽命。
三、制冷系統(tǒng)節(jié)能方案
在制藥企業(yè)中，制冷系統(tǒng)也占據(jù)了相當大的比重，時代科儀具有制冷專業(yè)團隊，對制冷系統(tǒng)進行最佳優(yōu)化，實現(xiàn)節(jié)能效果，本章論述。
3.1 制冷系統(tǒng)整體COP提升
制冷站COP提升控制管理系統(tǒng)從冷站的整體能量平衡出發(fā)，采用先進的控制技術(shù)協(xié)調(diào)控制，科學的實現(xiàn)變負荷情況下冷站的整體群控，高效運行，達到最佳的節(jié)能效果，可以實現(xiàn)冷站整體綜合節(jié)電率達到25%-40%；冷站COP提升控制管理系統(tǒng)有著先進性、節(jié)能性、開放性、節(jié)能性以及實用性等特點。
（1）制冷機單體運行效率COP提升
（2）水泵系統(tǒng)輸送效率提升
（3）冷卻塔系統(tǒng)散熱效率提升
擁有自主的知識產(chǎn)權(quán)的高技術(shù)產(chǎn)品，通過技術(shù)改造可實現(xiàn)：
（1）冷凍、冷卻水系統(tǒng)雙向變流量調(diào)節(jié)、糾正水力失調(diào)、減小管網(wǎng)阻力、解決分水不均、布水不勻的難題，提高提高制冷主機的能效比和冷卻塔的換熱能力，最終達到整個系統(tǒng)高能效、低能耗、科學化運行的目的；
（2）實現(xiàn)在線顯示、記錄各設(shè)備的運行狀態(tài)和運行數(shù)據(jù)，同時可換算出相同工況下系統(tǒng)的節(jié)能率和節(jié)能量。同時可實現(xiàn)主機、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風機變頻控制，根據(jù)環(huán)境溫度變化和實際用冷需求變化，通過系統(tǒng)內(nèi)嵌的云終端計算軟件高速運算，找出系統(tǒng)最佳的運行工況點，并輸出指令即時調(diào)整系統(tǒng)的運行工況，使系統(tǒng)始終處于高效區(qū)間運行，以達到節(jié)能的目的。
（3）在一定的環(huán)境條件下，對泵的最佳效率進行運算和調(diào)度，使得泵組總是在最佳效率帶運行。同時匹配冷卻風機風量，使得系統(tǒng)達到最佳風、水比例，獲得最優(yōu)性能。
通過節(jié)能改造，在冷卻水循環(huán)系統(tǒng)將實現(xiàn)20%左右的節(jié)能率（全年平均）
3.2 制冷壓縮機節(jié)能：制冷壓縮機節(jié)電王
制冷壓縮機節(jié)電王采用時代科儀的專利技術(shù)，控制邏輯與空壓機節(jié)電王類似，具體參數(shù)有所不同，通過對制冷壓縮機運行情況的測量、分析，進行實時控制，將制冷系數(shù)保持在較高狀態(tài)，獲得最佳的節(jié)電效果。
本產(chǎn)品直接串接在制冷壓縮機的星-三角啟動電路前端，自動配合壓縮機運行，無需人工操作和維護，不改變制冷量，不需要調(diào)節(jié)制冷壓縮機的能量位置閥和內(nèi)壓比滑閥。
制冷壓縮機節(jié)電王同屬于國家創(chuàng)新基金研發(fā)課題，獲得國家科研資金獎勵支持，采用了綜合的專家經(jīng)驗控制理論，與常見技術(shù)相比具有以下優(yōu)勢：
技術(shù)類型 | 控制原理 | 優(yōu)缺點 | 適用場合 |
能量位置閥 | 調(diào)節(jié)壓縮機的能量位置 | 優(yōu)點：簡便 缺點：效率下降、自動化程度低 | 手動操作 簡單的自動操作 |
變頻器 | 調(diào)節(jié)壓縮機的轉(zhuǎn)速 | 優(yōu)點：比閥門控制方便 缺點：轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，影響壓縮機 | 簡單的手動調(diào)速 |
壓縮機節(jié)電王 | 根據(jù)現(xiàn)場條件采取的最優(yōu)控制 | 優(yōu)點：性能穩(wěn)定，提高制冷系數(shù) 缺點：未見缺點 | 全自動節(jié)電運行 |
3.3 制冷工藝系統(tǒng)管理節(jié)能
在制冷工藝管理方面，時代科儀率先將“用冷環(huán)節(jié)”納入考慮范圍，通過用冷環(huán)節(jié)與制冷環(huán)節(jié)的聯(lián)動，實現(xiàn)最大程度的節(jié)能。主要使用一套綜合監(jiān)控系統(tǒng)，對用冷環(huán)節(jié)的實際溫度、流量進行監(jiān)控，并對最佳的制冷效果進行模糊計算，針對當前實際所需的制冷強度，控制制冷環(huán)節(jié)運行在最佳供應點，杜絕不必要的浪費。
案例：通過對用冷工藝實施監(jiān)控，通過模糊控制計算最佳制冷工作點，降低對冷凍水的要求，使得春、秋、冬季的冷凍水供應溫度平均上升3攝氏度（在合理的范圍內(nèi)），循環(huán)量合理下降25%，實現(xiàn)制冷機運行強度下降12%的目標，整體節(jié)能效果較好。
3.4 余熱利用制冷
制藥企業(yè)對制冷量的需求較大，而離心空壓機運行過程中的熱能很高，恰好能夠用于制冷，彌補制冷量的不足，實現(xiàn)很好的節(jié)能效果。其過程是：通過離心空壓機產(chǎn)生高溫熱水，然后使用高溫熱水作為熱源，驅(qū)動溴化鋰機組制冷，能夠產(chǎn)生冷凍水供應生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
制藥企業(yè)，利用離心空壓機的余熱，產(chǎn)生90攝氏度熱水，驅(qū)動溴化鋰機組制冷，彌補冷凍水的不足，大幅降低制冷壓縮機的使用率，節(jié)能效果顯著。
四、循環(huán)水節(jié)能方案
制藥企業(yè)與其它各種工業(yè)企業(yè)相似，其循環(huán)水的使用都相當普遍。循環(huán)水的主要功能在于將生產(chǎn)設(shè)備、制冷設(shè)備的熱量換出并釋放，其工作的流程一般都不復雜，主要是先將冷水輸送到被冷卻的設(shè)備，循環(huán)過程中將熱量帶出來，并輸送到冷卻塔散熱，將水溫降低之后收集到水池中，如此不斷循環(huán)，過程中蒸發(fā)的水量通過自動補水系統(tǒng)進行補充。在循環(huán)過程中，水泵是動力設(shè)備，冷卻塔是散熱設(shè)備。
循環(huán)水節(jié)能的主要手段有：閥門控制、變頻節(jié)能、水泵參數(shù)改制節(jié)能、冷卻塔節(jié)能、時代科儀循環(huán)水智能控制系統(tǒng)、復合式閉環(huán)冷卻塔等，相關(guān)的實踐可參考《循環(huán)水節(jié)能方案匯總》。
五、蒸汽節(jié)能方案
蒸汽是制藥廠又一個重要的能耗形式，本章對蒸汽系統(tǒng)節(jié)能進行簡述。
5.1 鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)
鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)實現(xiàn)制藥企業(yè)蒸汽鍋爐的監(jiān)控和智能管理，通過對鍋爐運行諸元：引風量、排氣溫度、含氧量、燃料消耗速度等的評測，獲得鍋爐運行的最佳效率點，并控制鍋爐運行在最佳效率區(qū)間。
5.2 乏汽回用技術(shù)
制藥企業(yè)使用的蒸汽為一過性的，加熱后的乏汽一般難以利用，但是乏汽仍有一定的價值，通過乏汽回用，能夠節(jié)省生產(chǎn)成本。
5.2.1 乏汽再壓技術(shù)
采用特殊的螺桿壓縮機，對乏汽進行再次壓縮，恢復乏汽的壓力，省卻了再次使用鍋爐產(chǎn)生蒸汽，節(jié)約了一部分蒸汽，實現(xiàn)節(jié)能效果。
5.2.2 乏汽余熱制冷
采用溴化鋰熱泵，利用乏汽作為動力進行制冷，節(jié)約熱能消耗，實現(xiàn)節(jié)能效果。
六、污水處理節(jié)能方案
6.1 污水處理節(jié)能技術(shù)概要
污水處理就是對污水進行凈化，達到排放或者再次使用的標準的過程。污水處理的成果是達標的水質(zhì)，而污水處理的代價就是電能的大量消耗，我們發(fā)現(xiàn)污水處理廠的電費相當可觀。經(jīng)過分析，我們發(fā)現(xiàn)在整個污水處理過程中，曝氣鼓風機所消耗的電量占了系統(tǒng)消耗電量的一半以上。為了降低污水處理的能耗，時代科儀采用以下方法：
6.1.1 函數(shù)流量系統(tǒng)
用于控制曝氣環(huán)節(jié)的實際流量，使得生化反應在恰到好處的條件下進行。根據(jù)污水處理的大量案例調(diào)研結(jié)果，走訪了數(shù)位專家、總工，聽取意見，共同研制了函數(shù)流量系統(tǒng)，它能夠在不增加人員工作負擔的前提下，使得曝氣程度控制較佳，曝氣不過多也不過少，總是最有利于絮狀污泥的生化作用，使得生化反應迅速、穩(wěn)定，對水中化學需氧量COD的消耗程度高，而曝氣的能源成本顯著降低。
6.1.2 鼓風機控制系統(tǒng)
根據(jù)多年節(jié)能工程經(jīng)驗，特別是壓縮氣體節(jié)能的經(jīng)驗，綜合了多項專利技術(shù)，研制了鼓風機節(jié)電王這一節(jié)能系統(tǒng)。鼓風機節(jié)電王是硬件機柜，具有嵌入式計算機和能源分析系統(tǒng)，它采用專家算法，控制鼓風機的電機，實現(xiàn)最佳定速運行，調(diào)節(jié)范圍可靠、穩(wěn)定，能夠使得現(xiàn)場鼓風機總是工作在最優(yōu)狀態(tài)，在相同曝氣量條件下，采用鼓風機節(jié)電王之后，鼓風機的功耗會明顯下降。
6.2 離心鼓風機節(jié)能的方法
離心鼓風機是典型的鼓風機，通過變速箱將轉(zhuǎn)速提升，并帶動葉輪轉(zhuǎn)動進行鼓風，并通過蝶閥調(diào)節(jié)風量。其機構(gòu)示意圖如下：
該鼓風機調(diào)節(jié)流量的方式簡單、快捷，但調(diào)節(jié)方式仍然引起較大的能耗，在蝶閥開度較小時，鼓風機的效率有所下降，具有一定的節(jié)能空間，時代科儀采用離心送風設(shè)備專用的節(jié)能技術(shù)（發(fā)明專利）對離心鼓風機進行調(diào)控，在節(jié)能的同時能夠避免喘振。
該控制系統(tǒng)的原理是這樣的：
A：曝氣綜合控制軟件：根據(jù)進水的水質(zhì)、流量、水溫、出水的水質(zhì)等數(shù)據(jù)，結(jié)合污水的數(shù)學模型，計算出所需溶氧量指標；
B：實際溶氧控制：根據(jù)所需溶氧量指標，并測量實際的溶氧量，采用函數(shù)流量系統(tǒng)進行控制，維持實際溶氧量在設(shè)定溶氧量；
C：空氣流量控制：采用鼓風機控制系統(tǒng)，根據(jù)實際溶氧量的控制輸出，總是輸出合適的空氣流量，滿足實際溶氧量的穩(wěn)定，驅(qū)動鼓風機，按照合適的流量控制鼓風機在最高效的狀態(tài)下運行。
整個節(jié)能體系主要是通過準確的控制，保證污泥在最佳的狀態(tài)，保持最佳的生化反應，使得所輸出的空氣量較好的符合實際需要的量，避免過度供應，并且使得鼓風機設(shè)備運行在效率較高的區(qū)間，從而實現(xiàn)節(jié)能。
后 記
北京時代科儀新能源科技有限公司,成立于2010年，是一家集節(jié)能產(chǎn)品、節(jié)能診斷、節(jié)能解決方案設(shè)計、節(jié)能改造、節(jié)能項目運營于一身的綜合型節(jié)能企業(yè)，公司坐落于北京市海淀區(qū)上地中關(guān)村科技園區(qū)，實力雄厚，現(xiàn)有技術(shù)部、產(chǎn)品部、銷售部、工程部等主要部門，作為節(jié)能行業(yè)中的領(lǐng)先者，時代科儀一方面吸收國外先進的節(jié)能技術(shù)，一方面堅持自主創(chuàng)新，全力打造和弘揚公司品牌，擁有多項專利。公司核心技術(shù)團隊具有在能源行業(yè)15年以上的服務經(jīng)驗，并與中國科學院、中節(jié)能等機構(gòu)建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，有涵蓋能源行業(yè)的技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計、實施、調(diào)試和驗收及運行維護的豐富經(jīng)驗，公司主要致力于：節(jié)能產(chǎn)品及設(shè)備（如制冷系統(tǒng)節(jié)能、空壓機節(jié)能產(chǎn)品、負載跟蹤節(jié)電產(chǎn)品、中央空調(diào)節(jié)能產(chǎn)品、變頻調(diào)速產(chǎn)品、能源管理云平臺等）；節(jié)能診斷及節(jié)能技術(shù)實施方案；冷凍系統(tǒng)及制冷設(shè)備整體能效提升；余熱回收；三聯(lián)供、高效照明；合同能源管理節(jié)能服務等。
我公司是國家高新技術(shù)企業(yè)、是國家發(fā)改委備案的節(jié)能服務公司，是全國節(jié)能環(huán)保促進會會員單位、中國節(jié)能協(xié)會節(jié)能服務產(chǎn)業(yè)委員會會員單位、國際低碳經(jīng)濟研究中心特邀顧問單位。北京時代科儀新能源科技有限公司愿與社會各界精誠合作、攜手共進，為實現(xiàn)低碳、綠色、節(jié)約、循環(huán)可持續(xù)發(fā)展的社會貢獻力量！
