節(jié)能型轎車(chē)涂裝車(chē)間的規(guī)劃和管理
時(shí)間:2007-06-29 11:39:00來(lái)源:yangliu
導(dǎo)語(yǔ):?合理的供電系統(tǒng)規(guī)劃,不僅可以節(jié)省電能,還可以保障設(shè)備正常運(yùn)行,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命
涂裝車(chē)間是轎車(chē)4大車(chē)間(沖壓車(chē)間、焊裝車(chē)間、涂裝車(chē)間、總裝車(chē)間)中的耗能大戶,耗能比例占到60%左右。如何在涂裝車(chē)間規(guī)劃時(shí)選好節(jié)能設(shè)備,在涂裝車(chē)間運(yùn)行時(shí)采取有效的節(jié)能措施,從而有效降低涂裝車(chē)間的能耗和運(yùn)行成本,是涂裝車(chē)間規(guī)劃和管理必須重點(diǎn)關(guān)注的事情。
1設(shè)備節(jié)能規(guī)劃
1,1供電系統(tǒng)規(guī)劃
合理的供電系統(tǒng)規(guī)劃,不僅可以節(jié)省電能,還可以保障設(shè)備正常運(yùn)行,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
1)合理安排變壓器運(yùn)行臺(tái)數(shù),應(yīng)該按照總負(fù)荷大小來(lái)合理安排變壓器臺(tái)數(shù)。在奇瑞公司涂裝二車(chē)間(奇瑞公司從德國(guó)杜爾公司引進(jìn)的世界級(jí)涂裝車(chē)間,以下簡(jiǎn)稱(chēng)涂裝二車(chē)間)內(nèi),分散布置有6臺(tái)變壓器,前處理線、電泳線和PVC線區(qū)域布置有2臺(tái)變壓器,中涂線和面漆線區(qū)域布置有2臺(tái)變壓器。
2)當(dāng)變壓器的銅損等于鐵損時(shí),或者說(shuō)固定損耗等于可變損耗時(shí),變壓器的效率最高,這時(shí)的變壓器處在最佳負(fù)載率的狀況下運(yùn)行,節(jié)能效果最好。在變壓器規(guī)劃時(shí),合理選擇變壓器容量及安排線路負(fù)載,合理分散布置變壓器之后,涂裝二車(chē)間3臺(tái)2000KVA變壓器和3臺(tái)1600 kVA變壓器的負(fù)載率達(dá)到了80%。
(3)提高負(fù)載的功率因素:①在變壓器低壓柜安裝無(wú)功功率補(bǔ)償控制器,使功率因素提升到0.95;②在低壓電柜安裝功率因數(shù)補(bǔ)償柜,人工補(bǔ)償功率因數(shù)。
1.2噴漆室設(shè)備規(guī)劃
對(duì)于噴漆室設(shè)備空調(diào)機(jī)組加熱段的熱源,采用蒸汽或天然氣對(duì)平面布置影響較大。考慮到奇瑞公司動(dòng)能廠(以下簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)能廠)已經(jīng)投產(chǎn)了熱電站,能夠提供作為附加產(chǎn)品的蒸汽;故仍然采用蒸汽作為噴漆室的熱源。
冬季控制噴漆室溫度的時(shí)候,蒸汽加熱空氣產(chǎn)生大量的冷凝水,此冷凝水的溫度一般在80℃左右。由于動(dòng)能廠距離涂裝二車(chē)間較遠(yuǎn),如果由動(dòng)能廠回收冷凝水再利用會(huì)造成熱量損失,為此直接在涂裝二車(chē)間回收此冷凝水。用回收的80℃左右的冷凝水對(duì)空氣進(jìn)行噴淋、加溫和加濕,用于調(diào)節(jié)噴漆室的溫度和濕度。這樣涂裝二車(chē)間節(jié)約了蒸汽和水的用量,動(dòng)能廠也節(jié)省了用泵回收冷凝水時(shí)的電能消耗。
噴漆室在生產(chǎn)模式和清潔模式的風(fēng)量是不一樣,清潔模式需要的風(fēng)量可以小些,所以噴漆室中央空調(diào)機(jī)組需要根據(jù)不同情況供應(yīng)不同的風(fēng)量,這需要選好中央空調(diào)機(jī)組的控制方案。
離心式風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低后,其消耗功率會(huì)大幅下降,例如轉(zhuǎn)速降到50%時(shí),軸機(jī)械功率減至12.5%。變頻調(diào)速效率高,當(dāng)轉(zhuǎn)速降到50%時(shí),效率n≈95%-98%.幾乎近似不變,所以變頻調(diào)速節(jié)能效益最佳。有雙電動(dòng)機(jī)的中央空調(diào)機(jī)組,往往選擇軟起動(dòng)和變頻調(diào)速相結(jié)合的控制方案。
1.3烘干室設(shè)備規(guī)劃
(1)烘干室設(shè)備系統(tǒng)組成
廢氣回收式循環(huán)焚燒爐(TIU)、加熱段(1、2)、保溫段(1、2)、廢氣循環(huán)風(fēng)機(jī)、新鮮空氣加熱循環(huán)風(fēng)機(jī)、入/出口氣封段、強(qiáng)冷室,見(jiàn)圖l。為了加快升溫,縮短升溫時(shí)間,一般可以考慮在保溫段2設(shè)有一套燃?xì)馐奖壤{(diào)節(jié)燃燒器。如果采用直燃式焚燒爐(RT0),一般在加熱段、保溫段上均設(shè)有RTO,同時(shí)燃燒尾氣需要集中進(jìn)行焚燒處理,然后再一次循環(huán)利用。
(2)廢氣回收式循環(huán)焚燒爐系統(tǒng)(TIU)
TIU是將天然氣、一部分壓縮空氣、從保溫段抽出的廢氣,混合在燃燒爐內(nèi)進(jìn)行燃燒而輸出熱量的套系統(tǒng),集成了換熱、燃燒兩大功能.燃燒溫度般擰制在760℃左右,換熱后的輸出熱空氣溫度一般控制在480℃左右。
(3)烘干室熱量、風(fēng)量平衡
國(guó)內(nèi)眾多轎車(chē)涂裝車(chē)間采用的烘干溫度大致在以下范圍內(nèi):電泳烘干室烘干溫度185~190℃,中涂烘干室烘干溫度165~170℃,面漆烘干室烘干溫度155~160℃。連續(xù)烘干時(shí)間一般在10 mln左右,連續(xù)保溫時(shí)間一般在20 min左右。為確保各功能段熱量平衡,一般要求各加熱、保溫段可根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)櫥整。為確保供風(fēng)量和排風(fēng)量平衡,一般在尾氣循環(huán)管路、新鮮空氣供給管路及換熱后的氣封段管路上設(shè)有可調(diào)節(jié)風(fēng)閥,用于調(diào)整、平衡供風(fēng)量和排風(fēng)量。

2節(jié)能管理
2.1控制隱性動(dòng)能浪費(fèi)
動(dòng)能的隱性浪費(fèi)因?yàn)槠洹半[”的特性,不容易被發(fā)現(xiàn),很難控制,浪費(fèi)也更大。例如生產(chǎn)時(shí)間安排不合理,導(dǎo)致電負(fù)荷峰、平、谷值比例不合理;生產(chǎn)任務(wù)安排不協(xié)調(diào),焊裝車(chē)間跟不上涂裝車(chē)間的生產(chǎn)節(jié)拍,焊裝車(chē)間向涂裝車(chē)間供應(yīng)的白車(chē)身不足,導(dǎo)致涂裝車(chē)間設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn):工藝參數(shù)設(shè)定不合理(例如涂裝車(chē)間的烘干室溫度過(guò)高、焊裝車(chē)間焊接電流過(guò)大等等),導(dǎo)致浪費(fèi)。針對(duì)其“隱”的特性,采取了不同的控制方式。
2.1.1合理利用分時(shí)電價(jià)
由于電價(jià)在每天的不同時(shí)段差別很大,蜂值電價(jià)是平值電價(jià)的l.5倍,峰值電價(jià)是谷值電價(jià)的2.9倍,所以可以利用“分時(shí)電價(jià)”來(lái)控制隱性動(dòng)能。在安排生產(chǎn)計(jì)劃時(shí),如果是單班生產(chǎn),盡量安排在電價(jià)較低的夜班(0:30~8:00)生產(chǎn)。安排具體生產(chǎn)時(shí)間時(shí),盡量把電能大戶涂裝車(chē)間的生產(chǎn)時(shí)間安排在谷值時(shí)段,目的是增加谷值比例。在2005年12月~2006年2月,經(jīng)過(guò)合理安排生產(chǎn),涂裝二車(chē)間谷值比例由34.7%增加到42.1%‘節(jié)約用電170余萬(wàn)元,見(jiàn)圖2。
2.1.2合理保證生產(chǎn)節(jié)拍
一方面要均衡安排焊裝車(chē)間和涂裝車(chē)間的生產(chǎn),減少涂裝車(chē)間對(duì)焊裝車(chē)間等待造成的生產(chǎn)空位,減少涂裝車(chē)間后一工位對(duì)前一工位等待造成的生產(chǎn)空位,保證涂裝車(chē)間的小時(shí)生產(chǎn)節(jié)拍;另一方面,通過(guò)修改設(shè)備參數(shù),例如變頻器參數(shù),電動(dòng)機(jī)參數(shù)等,加快各設(shè)備的處理速度,提高涂裝車(chē)間的小時(shí)生產(chǎn)節(jié)拍。2005年4月,涂裝二車(chē)間全線提速之后,小時(shí)節(jié)拍產(chǎn)量提高13%~16%,能耗下降10%以上。
設(shè)備規(guī)劃對(duì)于節(jié)能具有決定性的意義。在設(shè)備選型時(shí),設(shè)備功率留有合適的余量是提速成功的關(guān)鍵,如果設(shè)備功率只是正好滿足原設(shè)計(jì)要求,后期很難在不增加投入的情況下實(shí)現(xiàn)提速。
2.1.3合理選擇能源種類(lèi)
2003年涂裝二車(chē)間投產(chǎn)時(shí),烘干室的加熱能源使用的是空混液化氣。國(guó)家“兩氣東輸”管網(wǎng)到達(dá)蕪湖市后,在2005年5月,分析了天然氣和空混液化氣的熱值,以及天然氣與燃燒器的匹配之后,將烘干室的加熱能源由空混液化氣切換為天然氣,每立方米的用氣單價(jià)下降了50%,單車(chē)動(dòng)能費(fèi)用下降25元。

2.2設(shè)備改善降低動(dòng)能
設(shè)備改善是動(dòng)能控制中非常有效的手段,通過(guò)設(shè)備改善可以有效地減少動(dòng)能浪費(fèi)。例如在停產(chǎn)檢修時(shí),涂裝二車(chē)間自備空壓機(jī)只能向本車(chē)間自動(dòng)涂裝機(jī)設(shè)備供應(yīng)壓縮空氣,如果本車(chē)間其他設(shè)備也需要使用壓縮空氣,必須開(kāi)起動(dòng)能廠的空壓機(jī),造成巨大的電能浪費(fèi)。通過(guò)改善,將涂裝二車(chē)間自備空壓機(jī)的管路接到本車(chē)間其他需要的用氣點(diǎn),在停產(chǎn)檢修期間,只需要開(kāi)起本車(chē)間自各的空壓機(jī)就可以完成檢修任務(wù)。
2.2.1準(zhǔn)時(shí)開(kāi)機(jī)的改善
在涂裝二車(chē)間,各工藝設(shè)備之間都有互鎖機(jī)制,只有各工藝設(shè)備都達(dá)到工藝參數(shù)設(shè)定值時(shí),整個(gè)車(chē)間才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。例如必須提前開(kāi)起噴漆室設(shè)備,當(dāng)噴漆室的溫度、濕度達(dá)到工藝設(shè)定值時(shí),車(chē)身才能進(jìn)入噴漆室開(kāi)始噴漆;必須提前開(kāi)起烘干室設(shè)備,當(dāng)烘干室的溫度到達(dá)工藝設(shè)定值時(shí),車(chē)身才能進(jìn)入烘干室開(kāi)始烘干。而各工藝設(shè)備到達(dá)工藝參數(shù)設(shè)定值的時(shí)間都不相同,例如:中涂噴漆室到達(dá)工藝參數(shù)設(shè)定值的時(shí)間大約為25 min,如果早上8點(diǎn)開(kāi)線,必須在開(kāi)線前25min,即7點(diǎn)35提前開(kāi)起中涂噴漆室設(shè)備;中涂烘干室設(shè)備到達(dá)工藝參數(shù)設(shè)定值的時(shí)間大約為55 min,必須在開(kāi)線前55 min,即7點(diǎn)05提前開(kāi)起中涂烘干室設(shè)備。這樣可以使各工藝設(shè)備同時(shí)到達(dá)工藝參數(shù)設(shè)定值,從而準(zhǔn)時(shí)開(kāi)線,避免一部分工藝設(shè)備已經(jīng)準(zhǔn)備好了,但一部分工藝設(shè)備還沒(méi)有準(zhǔn)備好,造成已經(jīng)準(zhǔn)備好的工藝設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)而導(dǎo)致動(dòng)能浪費(fèi)。
從2003年開(kāi)始,在涂裝二車(chē)間收集各工藝設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)間、工藝設(shè)備參數(shù)設(shè)定值到達(dá)時(shí)間、開(kāi)線時(shí)間的相關(guān)數(shù)據(jù),每天修改各工藝設(shè)備的開(kāi)機(jī)時(shí)問(wèn)。經(jīng)過(guò)半年的監(jiān)控和改善,在確保大功率設(shè)備不能同時(shí)開(kāi)起的原則下,開(kāi)機(jī)時(shí)間可以精確到0.5min之內(nèi),開(kāi)線時(shí)間可以精確到1. 5 mm之內(nèi)。與2003年對(duì)比,2004年能耗降低20%,節(jié)約動(dòng)能費(fèi)用800萬(wàn)元。
2.2.2照明用電的改善
各車(chē)間都存在著不同程度的照明用電浪費(fèi)現(xiàn)象,主要體現(xiàn)為一個(gè)開(kāi)關(guān)控制多盞照明燈,甚至是一個(gè)開(kāi)關(guān)控制多個(gè)區(qū)域的照明燈;樓梯、走廊經(jīng)常沒(méi)人關(guān)燈;部分區(qū)域照度過(guò)大等等。對(duì)照明線路進(jìn)行改造.減少單個(gè)開(kāi)關(guān)控制照明燈的數(shù)量;樓梯、走廊的照明燈改為觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)控制;對(duì)工位照明照度進(jìn)行測(cè)量,合理分配照明燈的數(shù)量。以涂裝二車(chē)間為例:經(jīng)過(guò)照明用電改善,每年可以節(jié)約用電3.4萬(wàn)元。
2.2.3工藝參數(shù)的改善
在涂裝二車(chē)間試生產(chǎn)、調(diào)試階段,為了確保烘干效果,烘干室溫度的設(shè)定值比實(shí)際需求值要高。進(jìn)入正式生產(chǎn)階段之后,開(kāi)始適當(dāng)下調(diào)烘干室溫度的設(shè)定值,經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),烘干室溫度的設(shè)定值下降了將近10℃,減少了動(dòng)能消耗。