涂裝車間電泳烘干爐的節(jié)能改造

李長春（天津一汽夏利股份有限公司，天津，300380）

涂裝車間電泳烘干爐的節(jié)能改造

李長春（天津一汽夏利股份有限公司，天津，300380）

涂裝車間共有10條生產(chǎn)線（前處理線、陰極電泳線、打密封膠線、打PVC膠線、中涂前打磨線、中涂噴漆線、面漆前打磨線、面漆噴漆線、終檢線、返修線）。隨著設(shè)備管理工作不斷推進和積極響應(yīng)公司的節(jié)能減排的號召，減少用電設(shè)備不必要的電能消耗，實現(xiàn)節(jié)能減排。

電泳烤爐風(fēng)幕加熱器節(jié)能減排

0 引言

天津一汽所用烘干設(shè)備是現(xiàn)在常用的橋式烘干爐，這種烘干爐占地面積小，烤爐出入口氣流向上，容易將熱空氣封閉在爐內(nèi)。烤爐的氣流平衡非常重要，烤爐廢氣排出量和新鮮風(fēng)的補充量要平衡。通過定量的新鮮風(fēng)補充及廢氣排出量，使得烘干爐保持合理的新風(fēng)換氣率，有利于油漆溶劑快速揮發(fā)，同時也能保證爐內(nèi)溶劑的濃度在合理的范圍內(nèi)。烤爐廢氣通過焚化爐燃燒后再經(jīng)換熱器換熱，將廢氣排出車間外部。

1 存在問題

由于燃燒氣源和安全問題，從1995年對烤爐設(shè)備調(diào)試時開始至今，焚化爐就從未開啟運行。只能使用備用電加熱器進行換熱加熱，因焚化爐未能開啟致使廢氣及烘干殘留物將換熱器堵塞，換熱效果較差，并造成烤爐廢氣排向車間內(nèi)?？緺t廢氣將烤爐的出口、入口、設(shè)備外部風(fēng)道上熏烤集結(jié)了許多油煙，有時油煙滴到車身上，影響下一道工序的正常工作。由于換熱器和風(fēng)道堵塞，造成風(fēng)幕加熱效果不良，并增加風(fēng)幕加熱功耗。風(fēng)幕加熱器只能達(dá)到150℃左右，而且調(diào)功器不調(diào)功，使加熱器長期滿負(fù)荷工作，極大增加了能源消耗。而且備用加熱器并不能有效的焚燒廢氣，使得備用加熱器長期處于做無用功，使600kW的加熱器白白耗費能源。

電泳烤爐在底漆線所處位置如圖1所示：

圖1 電泳烤爐在底漆線所處位置

綜上所述，我們急需對電泳烤爐的加熱系統(tǒng)進行必要的改造，以解決廢氣的燃燒和風(fēng)幕溫度的提升，并且達(dá)到節(jié)能的目的。

2 制定對策

現(xiàn)備用加熱器加熱功率大，但采用換熱加熱方式，能源損耗大，熱效率不高，建議更改備用加熱換熱方式，采用風(fēng)幕直接加熱。這樣能大大減少能耗，經(jīng)計算在原風(fēng)幕加熱器基礎(chǔ)上增加240kW電加熱即可。由于以上問題的存在，特對風(fēng)幕加熱器進行改造。由原360kW的加熱器，增至600kW，并相應(yīng)調(diào)整風(fēng)機2的風(fēng)量風(fēng)壓，并將備用加熱器600kW去掉。調(diào)整電泳爐排煙系統(tǒng)，以使?fàn)t內(nèi)煙氣排向車間外，以減少風(fēng)道堵塞，提高熱效率，保證車間正常生產(chǎn)。

3 改造方案設(shè)計

首先，將電泳烤爐兩臺300kW的備用電加熱器拆掉，空出的部分重新用風(fēng)管道連接起來。然后用耐高溫保溫棉做好保溫，外皮和原風(fēng)道一樣用鍍鋅板做保溫。把現(xiàn)有的風(fēng)幕電加熱器（功率為360kW）拆除，重新制造一臺功率增至600kW的電加熱器，安裝在該加熱器處，并改造該加熱器的安裝平臺和連接風(fēng)管。與加熱器相對應(yīng)的現(xiàn)場電控系統(tǒng)需重新

下圖為具體改造方案圖2解：

圖2 改造方案

調(diào)整布置?，F(xiàn)場風(fēng)管道有局部需做截彎取直的改造及保溫工作。現(xiàn)使用的風(fēng)機風(fēng)量和電機已不適用，需做相應(yīng)的改造工作。改造后對各處風(fēng)道風(fēng)門進行調(diào)節(jié)，以保證烤爐內(nèi)部風(fēng)速和風(fēng)壓平衡。所拆除的舊加熱器，其電加熱管由技術(shù)人員鑒定，仍可以使用的作為設(shè)備備件繼續(xù)使用；損壞已無使用價值的加熱管和加熱器外殼作為廢舊物資由公司統(tǒng)一處理。

4 加熱器改造過程

4.1 把現(xiàn)風(fēng)幕電加熱器（功率為360kW）拆除，重新制造一臺功率增至600kW的電加熱器，安裝在該加熱器處。由于原360kW加熱器只有六個抽屜，而600kW的加熱器有十二個抽屜，其外形尺寸只有600kW加熱器的1／2左右。重新制造的600kW加熱器根據(jù)風(fēng)道及平臺的情況，將其尺寸做成（高2500mm×寬1100mm×厚1200mm），并將內(nèi)壁按每個抽屜之間焊接1000mm×8mm的鋼板，其既可以調(diào)整風(fēng)道氣流也可以便于抽屜的安裝。按照新加熱器尺寸改造該加熱器的安裝平臺和連接風(fēng)管，用耐高溫保溫棉做好保溫，外皮和原風(fēng)道一樣用鍍鋅板做保溫。

4.2 將電泳烤爐兩臺300kW的備用電加熱器拆掉，空出的部分重新用風(fēng)管道連接起來。然后用耐高溫保溫棉做好保溫，外皮和原風(fēng)道一樣用鍍鋅板做保溫。以保證其外觀與原風(fēng)道保持一致。

4.3 將原600kW加熱器動力電纜改到風(fēng)幕加熱器處。由于加熱器在烤爐區(qū)域所處的位置不同，重新改造現(xiàn)場的電纜走向并改造橋架，按現(xiàn)場情況截斷電纜做線鼻子，接到風(fēng)幕加熱器上。

4.4 為了提高加熱器的使用效率，改善風(fēng)幕的溫度，保持風(fēng)道內(nèi)風(fēng)壓平衡，在風(fēng)量允許的情況下將風(fēng)幕風(fēng)機EOV8電機皮帶輪由SPB270調(diào)整為SPB250-3。由于改造后的風(fēng)幕加熱器高度增加了，使加熱器內(nèi)部單位面積的風(fēng)速增加，為了調(diào)節(jié)風(fēng)速在加熱器風(fēng)道上加裝一塊1000mm×750mm的風(fēng)門。

4.5 風(fēng)幕加熱器改造后只使用一臺原600kW加熱器所用的調(diào)功器。原360kW加熱器的調(diào)功器得以替下作為備用。

4.6 電泳烤爐PLC程序和觸摸屏控制系統(tǒng)做出相應(yīng)調(diào)整。由于拆除原600kW加熱器，PLC的程序?qū)⒋思訜崞骺刂瞥绦騽h除，控制回路由原備用加熱器控制部分控制。觸摸屏上顯示內(nèi)容將備用加熱器刪除。手動停止按鈕刪除備用加熱器按鈕。如下圖3所示：

圖3 調(diào)式圖

4.7 加熱器改造完成后對設(shè)備進行了調(diào)試，對風(fēng)道上的風(fēng)門進行調(diào)整，使風(fēng)幕加熱器溫度達(dá)到180℃以上，比改造之前提高了20℃以上；風(fēng)幕溫度也能達(dá)到190℃以上。基本滿足了烤爐的工作需要。

4.8 電泳烤爐烤車工藝要求為加熱區(qū)加熱需10min，保溫區(qū)需20min。經(jīng)過對生產(chǎn)運行過程中車身漆膜的質(zhì)量監(jiān)測，烤爐溫度符合工藝需要。以下有電泳烤爐運行爐溫曲線。

圖4 改造后電泳烤爐溫曲線圖

表1 涂裝車間節(jié)能數(shù)據(jù)

圖5 改造前后能耗和產(chǎn)量對比

4.9 從2009年10月運行至現(xiàn)在，已經(jīng)對加熱器的能耗進行了跟蹤調(diào)查，經(jīng)與上一年度相同時期的能耗對比有顯著效果，有大幅度降低。下面有最近九個月與上一年度同期能源消耗和產(chǎn)量的對比表1：

5 烤爐改造后總結(jié)

經(jīng)過改造后對電泳烤爐運行五個月以來的調(diào)研，總結(jié)出以下結(jié)果：

5.1 風(fēng)幕加熱器改造后烤爐運行正常，烤爐溫度可以滿足工藝要求。

5.2 風(fēng)幕加熱器改造后風(fēng)幕溫度有顯著提高由160℃到190℃左右。電泳烤爐風(fēng)幕的氣流外溢現(xiàn)象得到改善，車間里也沒有了原來的煙霧，改善了車間的空氣質(zhì)量。

5.3 電泳烤爐備用加熱器在能源消耗對比上有顯著的效果，達(dá)到了節(jié)能的目的。這次改造共花費28萬元，經(jīng)過一年的設(shè)備運行共節(jié)電867200kw·h，節(jié)約能動費45.0944萬元。

經(jīng)過這次改造，風(fēng)幕加熱器還存在功率輸出效率的問題，今后可以將EOV8的30kW電機改成變頻器控制，通過改變電機頻率以改變風(fēng)道風(fēng)量，在不影響加熱器使用的情況下，使加熱器的溫度有一定的提高，調(diào)功器可以調(diào)功10%～20%，進一步降能耗。