梁建刚
天津红日药业股份有限公司 天津市 301700
一、制药企业能源管理的概述
制药企业能源管理是针对制药企业的实际生产、生活需要，对一次能源、二次能源及水资源的购入，转换、消耗、回收、排放等过程的科学管理过程。在制药行业主要涉及的一次能源有煤、天然气等，二次能源有电力、蒸汽、柴油等，水作为资源主要来自于城市管网的自来水和取自于地下的深井水。
能源是制药企业生产经营活动必不可少的必备条件，并且能源使用成本的高低直接影响到企业经营成本，是企业经营活动中十分重要的组成部分。而能源的消耗及转换离不开各种设备的运行，尤其是高耗能设备是能源管理的关键控制点，也是能源管理的主要对象。控制高能耗设备，掌握企业能耗关键是企业能源管理工作的重心。
二、主要的能耗设备及关键控制点
制药企业耗能设备主要涉及两方面：一是工艺设备，工艺设备是完成生产活动的主体，涉及各种产品和剂型的设备，如化学原料药、中药提取、固体口服制剂、大输液、贴膏等。主要消耗的能源包括电力、蒸汽、水。二是动力辅助设备，是将一次能源转换为二次能源，或者直接利用二次能源来满足生产所需的动力源泉。动力设备一般涉及锅炉、冷冻机组、空调系统、纯化水系统、压缩空气机组、真空机组等。
要掌握能耗关键点，就必须结合产品的工艺需要及生产流程，分析能源的使用状况，作出合理的能源供给。药品生产企业一次能源主要是煤和天然气，但是直接可利用的是将这些一次能源转换为二次能源蒸汽，或者直接利用电力、柴油等二次能源，为了合理用能，控制生产成本，必须从生产工艺、用能设备入手，坚持能耗用量的数据统计、积累和分析，寻找能耗关键点，并加以改进。根据能量的转换和制药企业生产实际，主要的能源控制对象是蒸汽、电力、水的实际消耗量。能耗的关键控制点也是蒸汽、电力、水等消耗量大的设备。
三、关键耗能设备的合理应用
1、消耗蒸汽的设备合理选用。
首先，蒸汽是利用锅炉设备将煤或天然气进行热量转换而来，而锅炉设备的选择尤为重要，目前，由于工业技术水平的提高，自动化机器人燃烧天然气的锅炉已经代替了原始的燃烧煤的锅炉，大大提高了能源转换效率，降低了能源使用成本，同时由于排烟节能器等先进热回收设备的广泛利用，充分的将余热进行回收再利用，有效的解决了废气、废渣、排污等环保问题。因此，根据企业实际蒸汽使用量，合理选择锅炉设备，锅炉的选择要以高效、节能、环保、同时满足实际工况为前提，同时要对燃烧机、排烟余热回收的节能器等关键部件选择技术先进，自动化程度高的产品，这样才能保证节能。
其次、根据实际生产的工艺工况，对直接使用蒸汽加热的反应釜、提取罐、蒸馏回收设备、巴氏灭菌等工艺设备进行合理应用。工艺设备对蒸汽的流量、压力、温度等要求比较严格，并且使用的时间、分布点相对分散，对蒸汽的使用控制相对比较困难，尤其是余热回收不易实现，是能源损耗较为严重的环节，因此，首要问题是控制蒸汽的排放，要在设备的末端安装疏水器、调节阀等有效控制工具，避免无形的浪费。并且利用这些调节阀可以有效的控制压力和蒸汽的工况温度，确保生产活动的正常进行。另外的可以在局部尽可能的将蒸汽预热回收，利用板式换热机组转换成热水，可用于采暖或生产日常清洁和清场。
第三，动力设备的蒸汽消耗主要是空调系统和采暖设备。其中采暖设备主要是北方的冬季采暖使用板式换热等设备，由于采暖需要24小时连续供热，对蒸汽的需求很大，所以在采暖换热设备的选择上尽量选用可连续循环使用的高效换热机组来实现节能目标，应淘汰老式的高耗能设备。
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而空调设备的消耗随季节的变化而变化，但是选用设备的不同，蒸汽的消耗量也不经相同，例如：比较老的溴化锂空调机组，虽然采用了比较环保的材料溴化锂，并且耗电量也相对较低，但是该设备的工作原理主要是利用蒸汽作为热源来将发生器内的溴化锂进行加热，使得发生器内的溴化锂溶液浓度不断升高，进入吸收器，水蒸气进入冷凝器，被冷凝器内的冷却水降温后凝结，成为高压低温的液态水；当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸气发器时，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量，从而达到降温制冷的目的；在此过程中，低温水蒸气进入吸收器，被吸收器内的溴化锂水溶液吸收，溶液浓度逐步降低，再由循环泵送回发生器，完成整个循环。如此循环不息，连续制取冷量。整个过程对蒸汽的消耗量很大，由于目前蒸汽使用成本的剧增，该设备的运行成本已不符合实际工况需要，应该选用比较先进的螺杆式制冷机组来替代。
2.耗电设备的科学管理
电力是工业生产的主要能源，但是用电设备各式各样，用电功率各不相同，从能源管理角度考虑，主要是对大功率，高耗电的设备进行管控，一般而言，用电设备主要集中在动力系统。如：各类大功率的水泵、制冷机组、空调机组、空压机、真空泵等。尤其是24小时运行的用电设备要加强用电管理，尽可能采用变频器控制系统，可以有效的避免无功损耗。同时，可以利用目前比较先进的计量仪表对关键用电设备进行峰谷平用电量统计、分析，作出合理的用电方案，以减少用电成本
3.水资源的合理利用
水资源是我们生产、生活中必不可少的自然资源，由于淡水资源的地域分布不均，造成部分区域水资源相当匮乏，因此，我们要珍惜水资源。
节约用水，不仅要加强日常的管理，减少浪费，更重要的是要采用科学的手段，例如：以每小时产2吨纯化水设备为例，产水率的高低直接影响到补水量的多少，一般工业纯化水采用一级、二级反渗透装置，制药工艺用水需要加装EDI设备（EDI设备是将电渗析和离子交换相互结合在一起的除盐新工艺的设备），产生超纯水。而反渗透系统连续运行，一级RO膜系统产水电导稳定≤15μs/cm（25℃）；二级RO膜系统产水电导稳定≤1.5μs/cm（25℃）；产水率达到70～75%。系统总脱盐率98％以上，单支膜脱盐率最小99.5%。三年内连续运行，达标产水量不小于2吨/小时。监测源水处理后SDI值，连续运行稳定在5以下。反渗透装置带低压冲洗及清洗装置。EDI系统连续运行，EDI产水电导稳定≤1μs/cm（25℃），产水TOC稳定≤25mg/L，产水微生物≤10CFU/ml，不挥发物≤0.5mg，重金属≤0.00001%；
先进的设备设施对水的消耗进循环利用或回收再利用，那么先从措施上首先要将生活废水和生产废水分别排放，对于生产废水一定要按照环保要求排放，必要时必须建立污水处理站进行工业废水处理达标后，方可排放到符合环保要求的管网系统。同时要将生产上用于冷却降温的水，要建立循环水池进行充分回收再利用。
四、节能方案的制定既节能措施的实施
能源管理工作的目标是实现节约用能，并降低企业生产运行成本，实现更好的经济效益，因此，节能工作可以从意识节能、产品节能、技术节能和措施节能四个方面开展，最有效的节能方式是设备技术改革和措施节能。
设备技术节能，主要是利用新技术、新设备，如：利用太阳能这种洁净能源，采用光伏发电技术，实现太阳能发电、太阳能加热、太阳能路灯等。另外采用，可视化能源管理技术，将整个能源消耗状况、分布点位、能耗关键点进行监控和智能化管理。
措施节能，要根据企业自身情况，结合耗能关键点，除采取新技术、新设备外，必须结合实际生产经营情况合理安排生产，必要时进行集中生产，减少动力系统的过度供给，采取错峰用电，以减少用电成本。还可采用新能源来替代成本较高的能源。
总之，为了降低制药企业生产、生活的用能成本，并且实现节能降耗的总体目标，创造更多的经济效益，就必须掌握企业自身能源消耗的基础数据、分析汇总，掌握能耗关键点，制定切实可行的能源技术改造方案和节能措施来实现节约能源和减少环境有害物排放的目标，为国名经济发展做出应有的贡献。
参考文献：
[1]GB/T 23331-2012《能源管理体系 要求》国家标准已于2012年12月31日发布，于2013年10月1日正式实施
[2]《药品生产质量管理规范（2010年修订）》陈竺 2011年1月17日
论文作者:梁建刚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/27
标签：设备论文; 能源论文; 蒸汽论文; 节能论文; 关键论文; 溴化锂论文; 机组论文; 《防护工程》2018年第13期论文;