改變冷熱生產(chǎn)工藝,節(jié)能創(chuàng)收使企業(yè)立于不敗之地
自從人類進入工業(yè)化生產(chǎn)時代,生產(chǎn)分工越來越精細。在專業(yè)化程度很高的今天,專業(yè)化生產(chǎn)大大提高了技術(shù)水平和服務(wù)水平,大幅提高了生產(chǎn)效率。但,在企業(yè)或跨企業(yè)的冷熱系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi),精細的專業(yè)化分工、作業(yè),導(dǎo)致我們無法全局統(tǒng)籌區(qū)域(企業(yè)內(nèi)或跨企業(yè))冷熱綜合利用。換句話說,專業(yè)化的精細分工,使得我們多個生產(chǎn)、生活冷熱工藝無法系統(tǒng)性統(tǒng)籌設(shè)計,對冷熱的綜合利用很不合理。遍布我們的生產(chǎn)生活中,存在著大量的能源浪費現(xiàn)象。
圖1:中央空調(diào)系統(tǒng)向大氣排放大量余熱
例如,一個新的制藥廠在投產(chǎn)建設(shè)時,由專業(yè)做中央空調(diào)的A公司為藥廠安裝了中央空調(diào)系統(tǒng),中央空調(diào)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時通過冷卻塔將大量余熱直排到大氣中(圖1)。由藥廠設(shè)計院B設(shè)計的藥品生產(chǎn)線冷熱工藝使用了鍋爐,鍋爐提供的熱能在經(jīng)過加熱、烘干、除濕等熱處理工藝后,大量余熱被釋放到大氣中(圖2)。
圖2:藥廠鍋爐熱工藝后向大氣中排放大量廢熱氣
實際上,中央空調(diào)排放的大量余熱可以通過熱回收設(shè)備回收后用于鍋爐前的空氣預(yù)熱,或完全取代鍋爐為藥品熱工藝提供熱能。從而,降低鍋爐用煤(油、天然氣)數(shù)量或砍掉鍋爐項目,節(jié)約能源,為企業(yè)降低生產(chǎn)成本,增加利潤。
圖3:食品廠鍋爐熱工藝后向大氣中排放大量廢熱氣
中央空調(diào)與鍋爐并用于冷熱生產(chǎn)環(huán)境和冷熱生產(chǎn)工藝的情況普遍存在,食品廠(圖3)、化工廠(圖4)等傳統(tǒng)制造業(yè),大量被排放到大氣中的熱能可被系統(tǒng)設(shè)計、回收再利用。
圖4:化工廠鍋爐熱工藝后向大氣中排放大量廢熱氣
下面,我們概要解析一個制藥廠冷熱工藝案例
在一個制藥廠,存在著多個不同的冷熱工藝生產(chǎn)線和冷熱環(huán)境,這些不同冷熱工藝生產(chǎn)線或冷熱環(huán)境,由不同的設(shè)計單位設(shè)計、不同的建設(shè)單位施工建設(shè):
①中央空調(diào)機組-------中央空調(diào)設(shè)計、施工企業(yè)
②工業(yè)鍋爐------藥廠規(guī)劃設(shè)計單位,即設(shè)計院
③工業(yè)制冷機組------工業(yè)制冷設(shè)備公司或節(jié)能服務(wù)公司
專業(yè)分工致藥廠的冷熱環(huán)境及冷熱生產(chǎn)工藝,由各細分領(lǐng)域企業(yè)完成。因此,藥廠的全冷熱系統(tǒng),無法系統(tǒng)性統(tǒng)籌設(shè)計、建設(shè)。結(jié)果是每個冷熱系統(tǒng)自成一體,有自己的冷熱發(fā)生源,又有大量余冷、余熱被釋放到大氣中(圖5)。
圖5:傳統(tǒng)規(guī)劃的藥廠冷熱環(huán)境及工藝致大量冷熱直排大氣
當藥廠的全部冷熱環(huán)境及生產(chǎn)線冷熱工藝由一家具備系統(tǒng)設(shè)計、施工能力的節(jié)能制冷公司(如:深圳市德爾制冷設(shè)備有限公司)設(shè)計、建造后,情況就大為改觀(圖6)。系統(tǒng)規(guī)劃、一體建設(shè)的藥廠,冷熱環(huán)境及冷熱生產(chǎn)工藝被統(tǒng)籌安排,大量余冷、余熱被充分回收再利用,鍋爐大幅消減或被取消,能效得到大幅度提高,為企業(yè)節(jié)省大量能源消耗。
圖6:系統(tǒng)規(guī)劃的藥廠余冷、余熱得到充分回收利用
我們簡單推算一下,工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的余冷、余熱得到充分回收再利用,企業(yè)能效能得到多大的提高?企業(yè)減少多少成本、創(chuàng)造多少利潤?
根據(jù)能量守恒原理,制冷/制熱機組在制冷/制熱時,遵循如下能量守恒公式:
制熱量(Q2) = 制冷量(Q1) + 機組耗電量(E)
對于制冷/制熱機組,E =(1/5 ~ 1/4)Q1,即 E = 0.2 Q1,或 E = 0.25Q1
若取E = 0.2Q1,則 Q2 = 1.2Q1
以上等式表明,在今天的制冷生產(chǎn)中,每產(chǎn)生的1單元的冷量,伴隨著1.2單元的熱量同時產(chǎn)生。
如果我們只需要冷量,那么每得到一個單元的冷量,就有1.2個單元的熱量被白白釋放掉。由此可見,工業(yè)生產(chǎn)中,僅使用冷量或僅使用熱量的生產(chǎn)工藝,浪費了等量或更多的熱量或冷量。
當我們系統(tǒng)性地把制冷/制熱機組同時產(chǎn)生的冷和熱,在設(shè)計中充分應(yīng)用于冷、熱工藝,并對冷、熱工藝后的余冷、余熱再回收循環(huán)利用,我們的能效可得到100%以上的提高,節(jié)能能力輕松達到50%或更高。
以上簡要解析了制藥廠的系統(tǒng)性冷熱工藝設(shè)計,為制藥廠大幅提高熱能利用效率、創(chuàng)造更高經(jīng)濟效益。在我們身邊的實際生產(chǎn)生活中,不只是藥廠,幾乎所有的傳統(tǒng)行業(yè),目前都存在著這種節(jié)能創(chuàng)收的巨大空間!