膳食營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑企業(yè)節(jié)能減費(fèi)的措施分析

段致遠(yuǎn)，秦宜群

（湯臣倍健股份有限公司，廣東 珠海 519090）

目前，隨著我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快和消費(fèi)結(jié)構(gòu)持續(xù)升級(jí)，我國(guó)能源需求增長(zhǎng)。在企業(yè)層面上，不同類型的企業(yè)能耗占總成本比例也不盡相同，但大體上能耗成本都是企業(yè)關(guān)注的重要內(nèi)容。

膳食營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑是以維生素、礦物質(zhì)及構(gòu)效關(guān)系相對(duì)明確的提取物為主要原料，通過(guò)口服補(bǔ)充人體必需的營(yíng)養(yǎng)素和生物活性物質(zhì)，達(dá)到提高機(jī)體健康水平和降低疾病風(fēng)險(xiǎn)的目的。湯臣倍健從建廠以來(lái)就非常重視節(jié)能降耗工作，自2015年以來(lái)陸續(xù)投入水蓄冷、凝結(jié)水熱回收、轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)熱回收、空壓機(jī)熱回收等多項(xiàng)節(jié)能減費(fèi)改造，并通過(guò)參與QC小組活動(dòng)和建立能源管理體系提高能源管理水平，能耗管理工作取得較好的成績(jī)。

1 主要能源構(gòu)成

（1）電主要用于廠區(qū)動(dòng)力系統(tǒng)、車間設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)等使用，占總能耗費(fèi)用的72.5%。其中車間設(shè)備占總能耗成本的42.5%，冷水機(jī)組用電量占總能耗成本30%。我司已針對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行了LED燈改造，照明占總能耗成本的0.9%（以上為2017年1～10月數(shù)據(jù)）。

（2）工業(yè)蒸汽主要用于工藝加熱使用，如生產(chǎn)設(shè)備所需要的熱水和工藝熱風(fēng)，設(shè)備清洗所用到的熱水也需要工業(yè)蒸汽，同時(shí)潔凈風(fēng)柜控溫控濕和轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)轉(zhuǎn)輪再生都需要工業(yè)蒸汽。

（3）水主要用于生產(chǎn)清洗，工藝純化水制備、冷卻塔蒸發(fā)散熱和綠化使用。其中綠化的水量占到總用水量的10%。

2 電的節(jié)能減費(fèi)

2.1 水蓄冷

冷水機(jī)組是生產(chǎn)設(shè)備中耗電量最大的設(shè)備，冷水機(jī)組的能耗情況直接影響生產(chǎn)能耗。

水蓄冷系統(tǒng)是利用水來(lái)儲(chǔ)存冷量，通常情況下在夜間開(kāi)啟中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的冷凍水機(jī)組，制出4～10℃左右的冷水，儲(chǔ)存在蓄冷水池內(nèi)。在白天空調(diào)負(fù)荷較高的時(shí)候，將水池內(nèi)的冷凍水放到中央空調(diào)制冷系統(tǒng)，達(dá)到不開(kāi)啟制冷主機(jī)或少開(kāi)主機(jī)，降低白天的制冷主機(jī)的耗電量的目的。再利用目前的分時(shí)電價(jià)政策（我國(guó)通常分為高峰、平峰和低谷電價(jià)），達(dá)到其節(jié)約費(fèi)用的目的。

根據(jù)我司高峰電價(jià)時(shí)段冷水機(jī)組的功率、現(xiàn)有冷水機(jī)組的配置和現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境的一系列分析，最終決定使用設(shè)計(jì)容量為7500立方米，直徑為17米，高度為35.1米的大型蓄冷罐。整個(gè)項(xiàng)目通過(guò)接近半年的施工，最終順利的完成。目前最炎熱的天氣，夜間蓄冷量可以滿足白天電價(jià)高峰時(shí)段的使用，秋冬季節(jié)可滿足全天的使用。

在水蓄冷的調(diào)試過(guò)程中，水罐管道保溫和軟件調(diào)試是最關(guān)鍵的工作。罐壁、罐體頂部保溫隔熱層采用厚度10cm的聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡噴涂，保溫防潮層為聚乙烯塑料薄膜，保溫外防護(hù)層為不銹鋼304材料，保溫效果經(jīng)測(cè)試可以達(dá)到24小時(shí)溫升0.2℃。

對(duì)于改造工程項(xiàng)目，軟件調(diào)試是最容易出現(xiàn)故障和影響的環(huán)節(jié)，充分的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)評(píng)估和充分的技術(shù)溝通是避免出現(xiàn)問(wèn)題的重要措施。這次改造過(guò)程中，我司與施工單位針對(duì)每一階段調(diào)試都組織了技術(shù)交流和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，最終保證了建設(shè)過(guò)程中未影響到我司正常生產(chǎn)，未出現(xiàn)生產(chǎn)偏差時(shí)間。

2.2 冷水機(jī)組加藥系統(tǒng)

冷水機(jī)組是生產(chǎn)設(shè)備中耗電量較大的設(shè)備，而冷卻水的溫度對(duì)冷水機(jī)組耗電量影響非常大。有數(shù)據(jù)顯示，冷卻水溫度每降低一度，冷水機(jī)組的總能耗將降低7%，因?yàn)榱己玫睦鋮s水運(yùn)行狀況對(duì)于降低能耗非常重要。

改造之前，我司使用的水處理是傳統(tǒng)的每周人工加藥模式，該模式的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜但存在藥劑濃度不平均，加藥之后4～5天藥劑濃度變低，水中微生物增多導(dǎo)致冷凝器小溫差增大，散熱效率變差，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間積累也會(huì)導(dǎo)致冷凝器銅管結(jié)垢，進(jìn)一步增大冷凝器小溫差。

一套完整的全自動(dòng)加藥設(shè)備可以通過(guò)控制器測(cè)量電導(dǎo)率的大小，來(lái)控制排污閥開(kāi)或關(guān)，以及排污量的多少；再經(jīng)過(guò)自動(dòng)補(bǔ)水、自動(dòng)補(bǔ)充藥劑，從而達(dá)到自動(dòng)加藥、自動(dòng)控制的目的。

通過(guò)圖1可知采用人工加藥方式， 藥含量非常不穩(wěn)定，容易造成藥品的某時(shí)段的浪費(fèi)和另時(shí)段的不足。 采用自動(dòng)加藥方式，藥品含量維持在最低藥量線以上，在一個(gè)較小變化范圍內(nèi)變動(dòng)；并最后趨向于一根穩(wěn)定平衡線。通過(guò)精確的自動(dòng)加藥，嚴(yán)格地控制系統(tǒng)中水處理藥劑量，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，保證水處理效果。

圖1 人工加藥和自動(dòng)加藥方式藥含量對(duì)比圖

3 蒸汽的節(jié)能減費(fèi)

3.1 轉(zhuǎn)輪熱回收

膳食營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑的一些產(chǎn)品需要在低濕度的環(huán)境下生產(chǎn)，一般會(huì)使用轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)進(jìn)行除濕，轉(zhuǎn)輪材質(zhì)目前常用的是硅膠轉(zhuǎn)輪。圖2為轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)原理圖。

圖中③→④的過(guò)程為轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)再生過(guò)程，再生風(fēng)需要經(jīng)過(guò)蒸汽加熱器（B）加熱到120度，然后經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪將硅膠轉(zhuǎn)輪上的濕氣排到室外。通過(guò)增加換熱器，可以利用排往室外熱風(fēng)里面的熱量通過(guò)換熱器給再生風(fēng)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱，從而節(jié)約蒸汽加熱器的蒸汽用量（表1）。

表1

經(jīng)過(guò)測(cè)算，以處理風(fēng)量10000m3/H的除濕機(jī)（再生風(fēng)量為3300m3/H）為例，按照蒸汽單價(jià)300元/噸測(cè)算，每小時(shí)可以節(jié)約17.6元蒸汽費(fèi)，投資回報(bào)周期在半年以內(nèi)，達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

3.2 凝結(jié)水熱回收

蒸汽在各用氣設(shè)備中會(huì)釋放出氣化潛熱，變?yōu)榻跬瑴赝瑝合碌娘柡湍Y(jié)水，而且壓力和溫度越高，凝結(jié)水具有的能力就越多。改造前，蒸汽凝結(jié)水都是通過(guò)凝結(jié)水管道排往污水管，最終去往污水站。不但浪費(fèi)余熱，而且污水管會(huì)冒蒸汽影響廠區(qū)美觀問(wèn)題，還增加污水站的處理水量。

根據(jù)我司熱能使用情況，凝結(jié)水熱回收后的熱量可以用于鍋爐、洗衣房使用，節(jié)能項(xiàng)目可實(shí)施性強(qiáng)。經(jīng)過(guò)調(diào)研最終使用S品牌的凝結(jié)水回收組合泵，從換熱器和閃蒸罐中回收凝結(jié)水。改造完成后，不但解決了廠區(qū)排水管道毛蒸汽的美觀問(wèn)題，每天還可以為洗衣房提供30噸90℃以上的熱水，投資回報(bào)周期為半年。

3.3 鍋爐產(chǎn)氣單價(jià)降低的大課題

2016年5月之前，我司生產(chǎn)使用的蒸汽為外購(gòu)蒸汽，單價(jià)300元/噸。從5月開(kāi)始，蒸汽供應(yīng)商無(wú)法向我司提供蒸汽，需要自行燃燒鍋爐生產(chǎn)蒸汽，車間滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，蒸汽用量需求為2.5～3.5t/h。然而，我司現(xiàn)有的兩臺(tái)鍋爐為2011年購(gòu)買(mǎi)的2噸流量燃油鍋爐，且每年使用時(shí)間不超過(guò)20天。設(shè)備的老化以及柴油單價(jià)的影響，鍋爐生產(chǎn)蒸汽的單價(jià)達(dá)到663元/噸。

因此，我們公司決定開(kāi)展降低鍋爐產(chǎn)汽成本的活動(dòng)。購(gòu)買(mǎi)的4噸油氣兩用鍋爐5月份安裝與調(diào)試，與天然氣供應(yīng)商簽訂了天然氣供應(yīng)合同，供應(yīng)的天然氣單價(jià)為4.5元/m3，并鋪設(shè)天然氣管道。6～7月份使用4噸鍋爐燃燒天然氣，蒸汽生產(chǎn)單價(jià)下降到376元/噸。在4噸鍋爐運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定后，公司對(duì)兩臺(tái)兩噸的燃油鍋爐進(jìn)行油改氣改造，使兩臺(tái)兩噸鍋爐能夠使用天然氣做燃料，避免使用費(fèi)用較高的柴油。9月份兩臺(tái)兩噸燃油鍋爐改造完成后，當(dāng)車間生產(chǎn)負(fù)荷小，流量需求小于2噸時(shí)，就可以只開(kāi)1臺(tái)兩噸鍋爐，滿足生產(chǎn)需求，避免使用4噸鍋爐大馬拉小車。此時(shí)的蒸汽單價(jià)大約360元/噸。

運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，車間的末端蒸汽使用壓力為0.4MPa，主管道上有減壓閥，為了保護(hù)末端設(shè)備。而鍋爐的生產(chǎn)壓力為0.6～0.7MPa，0.7MPa的蒸汽溫度為165℃，需求的0.4MPa蒸汽為143.6℃，產(chǎn)汽壓力與末端使用壓力不匹配，存在熱能浪費(fèi)問(wèn)題。因此，我們根據(jù)每天每個(gè)時(shí)段車間生產(chǎn)狀況的不同，設(shè)置不同的產(chǎn)汽壓力，在滿足車間蒸汽流量及壓力需求的情況下，設(shè)置最合適的產(chǎn)汽壓力，避免熱值的浪費(fèi)，從而節(jié)省天然氣。調(diào)整完蒸汽壓力后，蒸汽生產(chǎn)單價(jià)穩(wěn)定在355元/噸左右。

最后，我們決定開(kāi)展熱回收項(xiàng)目，完成空壓機(jī)熱回收與蒸汽冷凝水熱回收，將回收的水量供應(yīng)給鍋爐使用，提升進(jìn)水溫度，從30℃提升至70℃，節(jié)省40℃溫差，減少了生產(chǎn)蒸汽所需的熱量，從而節(jié)約了天然氣。熱回收改造完成后，蒸汽生產(chǎn)單價(jià)穩(wěn)定在345元/噸。

4 能源管理體系（GB/T23331）的建立

能源管理體系是從體系的全過(guò)程出發(fā)，遵循系統(tǒng)管理原理，通過(guò)實(shí)施一套完整的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，在組織內(nèi)建立起一個(gè)完整有效的、形成文件的能源管理體系，注重建立和實(shí)施過(guò)程的控制，使組織的活動(dòng)、過(guò)程及其要素不斷優(yōu)化，通過(guò)例行節(jié)能監(jiān)測(cè)、能源審計(jì)、能效對(duì)標(biāo)、內(nèi)部審核、組織能耗計(jì)量與測(cè)試、組織能量平衡統(tǒng)計(jì)、管理評(píng)審、自我評(píng)價(jià)、節(jié)能技改、節(jié)能考核等措施，不斷提高能源管理體系持續(xù)改進(jìn)的有效性，實(shí)現(xiàn)能源管理方針和承諾并達(dá)到預(yù)期的能源消耗或使用目標(biāo)。

我司于2015年開(kāi)始進(jìn)行能源管理體系的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，經(jīng)過(guò)1年的準(zhǔn)備，在2016年順利通過(guò)GB/T23331體系審核。通過(guò)建立能源管理體系，公司能源管理小組對(duì)公司現(xiàn)有的能源使用狀況有了系統(tǒng)的分析，并且建立了完整的能源管理制度。同時(shí)，也完成了與政府節(jié)能指標(biāo)的對(duì)接，向行業(yè)內(nèi)優(yōu)秀的能源管理企業(yè)學(xué)習(xí)能源管理的思路與節(jié)能項(xiàng)目的開(kāi)展。按照能源管理體系的執(zhí)行方針，完成了我司重點(diǎn)能耗設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行績(jī)效參數(shù)的排查，并且要求各個(gè)部門(mén)對(duì)本部門(mén)存在的可節(jié)能的點(diǎn)進(jìn)行節(jié)能機(jī)會(huì)識(shí)別以及節(jié)能改善,從單一的下指標(biāo)到只關(guān)注能源使用結(jié)果，到全員參與節(jié)能控制與改善，全員節(jié)能降耗的用能過(guò)程控制。

2017年，我司開(kāi)展了能源體系落地執(zhí)行措施：能源管理積分獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制分5個(gè)模塊，通過(guò)對(duì)單品能耗的對(duì)比分析、有效節(jié)能機(jī)會(huì)識(shí)別項(xiàng)、節(jié)能改善項(xiàng)、日常能源使用監(jiān)督、是否單獨(dú)生產(chǎn)5個(gè)部分對(duì)各個(gè)生產(chǎn)車間與部門(mén)進(jìn)行分類積分，每個(gè)季度按照得分總排名，進(jìn)行不同程度的獎(jiǎng)勵(lì)。僅2017年前三季度，公司就發(fā)現(xiàn)節(jié)能機(jī)會(huì)161項(xiàng)，完成51項(xiàng)節(jié)能改善。多個(gè)車間實(shí)現(xiàn)了歷史性的節(jié)能突破，能管理工作取得非常好的成績(jī)。

2018年，將持續(xù)執(zhí)行能源管理體系的落地執(zhí)行，將重點(diǎn)關(guān)注用能設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行參數(shù)，對(duì)存在的溫差、壓縮空氣壓力差、冷凍水溫度差進(jìn)行識(shí)別與改善，更深層次的挖掘公司可能存在的節(jié)能點(diǎn)，幫助公司實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

[1]易國(guó)剛.企業(yè)能源管理實(shí)務(wù)[M].中國(guó)電力出版社, 2016.

[2]廣東省節(jié)能培訓(xùn)教材編寫(xiě)組.節(jié)能管理[M].中國(guó)電力出版社，2013.