浅谈生物制药厂循环水节能处理

摘要：本文阐述了生物制药厂循环水采取的节能技术及措施，希望能为制药行业施行全面的节能减排提供参考。

关键词：制药厂；循环水；节能减排

Abstract: This paper describes the technology and measures of energy saving and biological pharmaceutical plant circulating water taken, hoping to provide a reference for the pharmaceutical industry the implementation of a comprehensive energy-saving emission reduction.

Key words: pharmaceutical factory; circulating water; energy-saving emission reduction

中图分类号：TQ46 文献标识码：文章编号

0前言

节能减排是建设资源节约型、环境友好型社会、促进经济快速发展的基本要求，为了使经济可持续增长，减少能源消耗、缓解环境污染，必须以环境友好的方式推动经济增长。节能减排就是要从源头预防污染产生，最有效的降低资源消耗，从而真正解决当代中国经济快速发展与资源短缺及环境污染之间的矛盾。

制药业是国民经济的重要产业之一，随着我国医药工业的快速发展，制药厂生产能耗及成本己引起人们的高度关注，制药工业在生产过程中带来的环境污染问题也日益突出，成为工业污染防治的热点和难点问题。本文作者仅从生物制药厂的循环水节能处理技术方面，通过工程实践重点研究了经济、高效的节能减排技术和工艺。

1、生物制药厂空调系统的节能配置

空调系统是能量消耗最大的部分，由于要满足药厂生产环境所必须的温度、相对湿度的要求，防止药品发生污染或者交叉污染，空调系统分为两个部分，分别是洁净区和生产区的空调供冷，主要耗能是循环冷却水系统、循环冷冻水系统、循环热水系统以及空调风柜系统。要做到节省空调系统的耗能，需四个耗能系统实施改造来实现节能减排。

1.1 冷却水进出口温差是2度，循环水的用量比实际需求大，循环冷却水泵和凉水塔风不会自动调节，进出水温差一般在5度，夏季冷冻水系统的水温差在2-4度，因此实际的用水量比设计用水量大1.5倍以上，耗电量增加。在实际生产中，采用变频器来控制空调系统的水泵和风机，通过对水泵和风机进行调节，将出水温差的范围控制在5度，以达到最佳的节能效果。

1.2 冷冻水进出口温差只有1.5度，热水进出口温差是3度，可见循环冷冻水量和循环热水量同样比实际需要量大，所以要达到最佳的节能效果，应当选择采用通用变频器来控制循环水泵，对供回水压差和温差的采集，经过分析后对水泵进行PID调节，将进出水温差控制在5度，以达到最佳节能效果。

1.3 厂房的洁净区域在风柜开启的状态下处于静态平衡状态，进行工艺布局设计时，往往会将设计量比实际用量加大15%-20% 的能耗预计，在选用设备时，往往为了防止生产中可能遇到的特殊要求，而再人为地加大20%，在调试空调系统压差时要从高到低地调整，使得洁净厂房的对相邻压差≮10Pa。这种的调节最快最有效，这样调整的结果是能够使得洁净房间的送风量接近最大值，如此一来，会造成很大的能量浪费。要做到节能改造，需要减少多余的风量，使得整个系统的总送风量维持在动态平衡的状态，达到节能的目的。

2、某制药厂循环水节能处理

2．1 原有系统存在的问题

1）空调机组使用的循环水存在的问题。空调机组使用的循环水未实现自控，空调机组在设计上应满足冷却水管路回水与进水的温差大于5℃，而实际温差只有2℃，操作人员不能实时监控进回水温度变换，也没有经常去调节手动阀门，导致多数循环水手动阀处于全开状态，系统热交换效率很低，造成系统水资源浪费。

当室外温度较低时，空调机组压缩机不需要启动，循环水手动阀不能随之及时关闭。既压缩机是否启动，管路中都有水在循环。

2）循环水站存在的问题。为了满足各车间空调机组使用的循环水用量。循环水站几台水泵需要满负荷运转．才能满足系统供水压力的要求。当系统中有个别空调机组处于停机状态，系统压力升高，不会根据循环水用量进行压力适时调节，使得循环水用量供大于求，造成了系统能源浪费。

2．2 循环水工艺流程

循环水站有几台水泵，将蓄水池中的水加压，通过供水管线供给各车间空调机组压缩机制冷使用，热交换后的循环水通过回水管线在蓄水池处经风机冷却，最后回到到蓄水池。

图1 循环水工艺流程图

2．3 控制系统设计

本系统采用的是T2550自治系统，可连接到100Mbps的新型高速ELIN网，具有完整的连续控制和顺序控制能力，支持处理器及I／O模件的带电更换，整合DCS及PLC优点于一身，具有优异的抗干扰能力，可离线仿真测试与调试。它具有冗余功能，可以提高系统稳定性。T2550属于自治控制系统，可以实现容错控制，性价比高、控制功能强大。控制系统将每个使用车间做为一个控制站，通过网络与循环水站的控制站及上位机进行连接，循环水站的上位机使用GENESIS32软件，实现系统的监测，数据采集，历史记录，报警等功能。

2．4 空调机组循环水节能处理

在每台空调机组的进水管路和回水管路各安装一台温度传感器，并在回水管路上安装一台电动调节阀，在电动调节阀处需要增加旁路。以防电动调节阀出现故障时检修使用（其安装结构如图2）。系统通过检测回水与进水温度，计算其温度差值，并根据温差来调节电动阀门的开度，以控制使用水量的大小。同时将电动调节阀与空调机组压缩机的启停信号进行连锁，当压缩机启动时调节阀正常调节，而在压缩机停止时，调节阀延时一段时间完全关闭，这样可以保证压缩机有足够的散热时间。

图2 安装结构图

2．5 循环水站节能处理

当每台空调机组压缩机用水量发生变化或临时停止使用时，循环水供水管路的压力会随之变化。我们在供水管路上安装一台压力变送器，将原手动方式时的经验压力值做为其设定值，通过设定值与检测值的比较，来确定循环水泵开启的个数，同时对其中一台循环水泵进行变频控制，确保供水干线水量满足车间空调机组使用，达到系统节能的目的。

2．6 经济效益

循环水节能控制系统投入使用以后，与原系统相比减少了水泵的开启数量，通过变频的调节避免了水泵满负荷运转，通过节约用电量计算，每年为为制药厂节约费用数十万元。

参考资料：

[1]王谠.谈给排水工程节能节水技术[J].科技成果管理与研究，2008(2)：55～56