上海昱陽環(huán)?？萍加邢薰?/span>
Shanghai YuYang Environmental Science & Tech Co.,Ltd.
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制藥車間循環(huán)冷卻水處理維保節(jié)能管理評估報告
來源:
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作者:上海昱陽環(huán)保
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發(fā)布時間: 2014-11-28
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水處理節(jié)能技術(shù)
江蘇某藥業(yè)集團有限公司
中藥車間循環(huán)冷卻水處理維保節(jié)能管理評估報告
上海昱陽環(huán)?？萍?/span>有限公司受江蘇某藥業(yè)集團有限公司委托，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備資料，制定如下針對中藥車間循環(huán)水系統(tǒng)水處理維保節(jié)能管理分析評估報告，以供參考。
一、 系統(tǒng)概況及問題分析
1. 系統(tǒng)概況：
1) 中藥一車間：工藝?yán)鋮s系統(tǒng)，終端設(shè)備：10臺提取罐，2臺三效濃縮罐，2臺雙效濃縮罐，3臺單效濃縮罐，15臺醇沉罐；
2) 中藥二車間：14臺三效濃縮器；8臺單效濃縮器；34臺提取單元；24臺醇沉罐；2組回水塔；
3) 設(shè)備冷卻水側(cè)內(nèi)部結(jié)垢，導(dǎo)致冷凝器換熱效率低，在前端蒸發(fā)器同等工況下，經(jīng)過冷凝器冷卻下來的藥液量下降，單位藥液產(chǎn)量所使用的蒸汽量增加；
4) 設(shè)備蒸發(fā)量統(tǒng)計：
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設(shè)備名稱 |
設(shè)備設(shè)計蒸發(fā)量 |
以前藥液蒸發(fā)量 |
現(xiàn)在藥液蒸發(fā)量 |
蒸發(fā)量下降幅度 |
|
一車間三效 |
1.5T/H |
0.68T/H |
0.45 T/H |
33.8% |
|
一車間老雙效 |
2.0T/H |
1.0T/H |
0.8 T/H |
20% |
|
一車間新雙效 |
2.0T/H |
1.3T/H |
1.0 T/H |
23% |
|
一車間南單效 |
0.8T/H |
0.65T/H |
0.45 T/H |
31% |
|
一車間新單效 |
2.0T/H |
1.2T/H |
0.8 T/H |
33% |
|
1#乙醇回收塔 |
-- |
1.5T/H |
1.0 T/H |
33% |
|
2#乙醇回收塔 |
-- |
2.5T/H |
1.5 T/H |
40% |
2. 系統(tǒng)問題分析：
1) 濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)真空度問題：如果系統(tǒng)因焊縫、法蘭或接頭氣密性不好，導(dǎo)致真空度下降，會對藥液蒸發(fā)量產(chǎn)生很大的影響，需要對此問題進(jìn)行排查；如果是該問題，則在恢復(fù)真空度后藥液蒸發(fā)量即會得到明顯改善；
2) 冷卻水系統(tǒng)匹配度問題：當(dāng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的冷量與終端使用系統(tǒng)需求冷量不匹配時，冷卻塔將難以及時將系統(tǒng)中的熱量釋放出去，從而導(dǎo)致冷卻水溫度過高；中藥一車間的冷卻系統(tǒng)配置較實際需求量偏小，保有水量也較小，所以在實際使用過程中不得不靠大量補水排水來解決冷量問題。但是這樣做既嚴(yán)重浪費水資源，也讓整個系統(tǒng)冷量沒有回旋的空間，威脅生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運行；循環(huán)冷卻水水溫過高對冷凝器的冷凝效果及真空泵的效率造成影響；中藥二車間則沒有上述問題；
3) 真空泵的效率問題：較高溫度的冷卻水進(jìn)入真空泵時及容易產(chǎn)生氣濁現(xiàn)象，影響真空泵的效率，并最終導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部的真空度受到影響，進(jìn)而影響藥液的蒸發(fā)量；同時，系統(tǒng)目前已經(jīng)存在藥液蒸發(fā)量降低的問題，一部分沒有冷凝下來的蒸汽又進(jìn)入真空泵中，影響其運行；
4) 冷凝器換熱效率問題：冷凝器內(nèi)部結(jié)垢，換熱效率低下會導(dǎo)致從蒸發(fā)罐出過來的蒸汽不能完全冷凝成液體，一部分沒有冷凝下來的蒸汽進(jìn)入真空泵中，繼而形成（3）中問題的惡性循環(huán)；
由上述，如果存在系統(tǒng)真空度或冷卻水系統(tǒng)冷量不足的問題，則只能通過技改來解決；而系統(tǒng)冷凝器中的水垢及換熱問題則可以通過化學(xué)清洗及水處理維保來解決。
二、 實施化學(xué)清洗項目的節(jié)能潛力評估
我公司化學(xué)清洗技術(shù)能確保去除掉系統(tǒng)內(nèi)90%以上的混合垢，可以極大地改善設(shè)備的換熱工況。如果濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)工況穩(wěn)定，不存在真空度及冷卻水冷量匹配度問題，真空泵也不會因為藥液蒸汽的進(jìn)入存在而受到影響，即在理想狀態(tài)下，可以認(rèn)為目前藥液蒸發(fā)量的減少完全歸因于冷凝器換熱效率下降，則通過實施化學(xué)清洗去除混合垢后可以同比例恢復(fù)藥液蒸發(fā)量，即可恢復(fù)藥液蒸發(fā)量至以前的90%以上，同時也意味著單位藥液蒸發(fā)量所耗蒸汽量的降低。
藥液蒸發(fā)量提高90%計算結(jié)果如下表：
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設(shè)備名稱 |
以前 藥液蒸發(fā)量 |
現(xiàn)在 藥液蒸發(fā)量 |
清洗后 液蒸發(fā)量 |
蒸發(fā)量 增加幅度 |
單位藥液減少蒸汽耗量 |
|
一車間三效 |
0.68T/H |
0.45 T/H |
0.61 T/H |
35.5% |
26.2% |
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一車間老雙效 |
1.0T/H |
0.8 T/H |
0.9T/H |
12.5% |
11.1% |
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一車間新雙效 |
1.3T/H |
1.0 T/H |
1.2 T/H |
20% |
16.7% |
|
一車間南單效 |
0.65T/H |
0.45 T/H |
0.59 T/H |
31% |
23.7% |
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一車間新單效 |
1.2T/H |
0.8 T/H |
1.1 T/H |
37.5% |
27.3% |
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1#乙醇回收塔 |
1.5T/H |
1.0 T/H |
1.4 T/H |
40% |
28.6% |
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2#乙醇回收塔 |
2.5T/H |
1.5 T/H |
2.2 T/H |
46.6% |
31.8% |
由上表可以看出，清洗后同等工況下，單位時間內(nèi)在冷凝器內(nèi)冷凝下來的藥液量大幅增加，蒸汽消耗也得到大幅減少，最少降低11.1%，最高降幅達(dá)到31.8%，平均降幅達(dá)到23.6%，節(jié)能效果十分明顯：
1. 中藥一車間年節(jié)約蒸汽量：△M=4,300T。
①日蒸汽耗量：60T；②運行天數(shù)：360天；③日運行小時：24小時；④機組年均負(fù)荷按85%計⑤單位蒸汽價值按230元/T計⑥降幅按23.6%計算；
年度節(jié)約蒸汽價值合計：RMB 989,000元；
2. 中藥二車間年節(jié)約蒸汽量：△M=3,600T。
①日蒸汽耗量：150T；②運行天數(shù)：360天；③日運行小時：24小時；④機組年均負(fù)荷按60%計⑤單位蒸汽價值按230元/T計
年度節(jié)約蒸汽價值合計：RMB 828,000元；
注：因貴公司沒有提供中藥二車間設(shè)備運行工況參數(shù)（藥液蒸發(fā)量數(shù)據(jù)），故無法計算蒸汽耗量，暫按中藥一車間清洗后單位藥液蒸發(fā)量所耗蒸汽的最小降幅11.1%計算；
中藥一、二車間年度合計節(jié)約蒸汽價值：RMB 1,817,000元
三、 實施化學(xué)清洗及水處理維保項目的綜合效益
1. 年實施水處理維保投入費用：RMB 215,900元
? 中藥一車間、二車間一次性化學(xué)清洗費用：RMB 88,800元
? 中藥一車間、二車間年度水處理維保費用：RMB 127,100元
中藥一車間：RMB 48,700元，
中藥二車間：RMB 78,400元（工藝循環(huán)水系統(tǒng)）
2. 年減少蒸汽能耗損失費用：RMB 1,817,000元
以上兩項合計直接經(jīng)濟效益：人民幣1,600,000元（即水處理費用僅僅占到節(jié)約能耗費用的10%左右）。
3. 其他間接效益：
1) 減少各熱交換器頻繁重度化學(xué)清洗導(dǎo)致的設(shè)備損傷，降低因此而產(chǎn)生的設(shè)備維修費用及延長設(shè)備使用壽命；
2) 延緩走水管道腐蝕速度，降低維修費用及延長管道使用壽命；
3) 保障設(shè)備安全運行，規(guī)避因水系統(tǒng)問題導(dǎo)致的停產(chǎn)故障事故；
4) 降低企業(yè)單位產(chǎn)值能耗比，通過節(jié)能減排提高企業(yè)對外形象，創(chuàng)造社會及環(huán)境效益
5) 循環(huán)水水處理維護(hù)保養(yǎng)工作，可以在最大程度上將系統(tǒng)目前的良好換熱狀態(tài)維持住，使其長期良性運轉(zhuǎn)，不出現(xiàn)惡化，這本身即是一項節(jié)能工作，將為企業(yè)帶來可觀的節(jié)能效益。
綜上，循環(huán)水系統(tǒng)在未實施良好的水處理維保工作情況下，設(shè)備結(jié)垢、腐蝕及滋生菌藻生物黏泥問題導(dǎo)致熱交換效率下降，能耗水耗上升，都是客觀必然會產(chǎn)生的問題。以上根據(jù)設(shè)備參數(shù)、行業(yè)實驗參數(shù)以及經(jīng)驗值等核算的各項能耗數(shù)值未必十分準(zhǔn)確，但其誤差范圍基本可在+20%內(nèi)。按我們大量客戶實際案例經(jīng)驗，一般水處理實施費用基本都僅占設(shè)備節(jié)能的10%。因此我們認(rèn)為在對完全可預(yù)見的、客觀普遍性存在的問題，應(yīng)積極建立預(yù)先控制管理措施，避免以實際損失的代價去評估印證本分析報告的結(jié)論。
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