在制药行业,确保药品质量与安全至关重要,而这离不开稳定的生产环境。为维持洁净区适宜的温度、湿度和空气净化标准,暖通系统成为能耗 “大户”。据调查,在制药企业的能源消耗成本中,电力占比最高,而暖通系统在电力消耗中的比重超过60%。这不仅增加了企业运营成本,也与当下绿色发展理念相悖。因此,暖通系统节能改造迫在眉睫。
以江苏利泰尔药业有限公司为例,其暖通系统改造极具代表性。改造前存在的问题如下:
1、冷冻机房能效低下,设备老化、运行效率低,完全依赖手动操作,故障率高且稳定性差
2、前期未进行水力平衡设计,主机、泵、塔等配置不合理,系统阻力大,能源浪费严重
3、冷水机组、水泵、冷却塔长期定频运行,进一步加剧了成本浪费
4、HVAC系统无法在生产、消毒、值班等多种模式下自动切换,造成高风险和低效率
5、BMS能力弱,为了保证车间环境工艺参数不超标,控制参数保守运行,导致能源严重浪费
6、净化车间洁净度和压差控制不佳,且空调系统设计分区不合理,导致大量能源被白白浪费
针对以上问题,江苏利泰尔药业开启了节能改造之路。
1.全力建设高效机房
选用高效冷水机组、冷冻塔和水泵,提高单机COP值,优化管道设计以降低管路阻力,并通过AI自动寻优系统做好水力平衡,根据实际负荷情况实现变流量控制,极大地提高了机房效能。
引入群控系统,全面监控机组运行状况,依据使用末端需求和外界环境条件,灵活调整机组出水温度(变温控制)。数据显示,变温模式下系统能耗降低约17%,主机能耗降低8%。
改造升级后,机房整体能耗降低约65%,SCOP值提升约50%,初步实现高效机房目标,按每日运行8小时、年运行300天计算,全年可节省费用约18万元。
2.优化HVAC系统效率
优化BMS系统,通过系统化调节洁净空调系统的风量平衡与压差动态控制,采用全量余度平衡阀等设备,实现不同换气次数下洁净度合规、压差梯度稳定。根据不同生产环境精准调整送风量(换气次数),以降低风机能耗。
在江苏利泰尔药业D级固体制剂高活性制造车间测试发现,相较于15次换气次数,8次换气次数的能耗平均降低31.5%-74.4%。根据产品工艺要求,适当调整温湿度控制范围同样成效显著。温度从21℃调整至25℃时,能耗降低约16%;湿度控制在65%时相较于50%,能耗降低约28%。
此外,依据阶段性生产安排,规划空调系统区域化运行策略。当仅需使用一条生产线时,可关闭一台机组,采用全量余度平衡控制系统确保洁净环境不受影响,每月节省7000元HVAC使用电费。通过一系列改造,预计每年在暖通系统上的电费支出可节省约27万元。
制药企业暖通系统节能改造潜力巨大。通过设备升级、技术创新、系统优化以及精细化管理,企业不仅能降低能耗、节约成本,还能提升自身竞争力,为可持续发展奠定坚实基础。
在绿色发展成为时代主题的当下,制药企业应积极借鉴成功经验,结合自身实际情况,推进暖通系统节能改造,在保障药品质量与安全的同时,为环保事业贡献力量,走出一条绿色、高效的发展之路。
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