涂裝車間是轎車4大車間（沖壓車間、焊裝車間、涂裝車間、總裝車間）中的耗能大戶，耗能比例占到60％左右。如何在涂裝車間規(guī)劃時選好節(jié)能設(shè)備，在涂裝車間運行時采取有效的節(jié)能措施，從而有效降低涂裝車間的能耗和運行成本，是涂裝車間規(guī)劃和管理必須重點關(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)備正常運行，延長設(shè)備使用壽命。 1）合理安排變壓器運行臺數(shù)，應(yīng)該按照總負荷大小來合理安排變壓器臺數(shù)。在奇瑞公司涂裝二車間（奇瑞公司從德國杜爾公司引進的世界級涂裝車間，以下簡稱涂裝二車間）內(nèi)，分散布置有6臺變壓器，前處理線、電泳線和PVC線區(qū)域布置有2臺變壓器，中涂線和面漆線區(qū)域布置有2臺變壓器。 2）當(dāng)變壓器的銅損等于鐵損時，或者說固定損耗等于可變損耗時，變壓器的效率最高，這時的變壓器處在最佳負載率的狀況下運行，節(jié)能效果最好。在變壓器規(guī)劃時，合理選擇變壓器容量及安排線路負載，合理分散布置變壓器之后，涂裝二車間3臺2000KVA變壓器和3臺1600 kVA變壓器的負載率達到了80％。 （3）提高負載的功率因素：①在變壓器低壓柜安裝無功功率補償控制器，使功率因素提升到0.95；②在低壓電柜安裝功率因數(shù)補償柜，人工補償功率因數(shù)。 1．2噴漆室設(shè)備規(guī)劃 對于噴漆室設(shè)備空調(diào)機組加熱段的熱源，采用蒸汽或天然氣對平面布置影響較大?？紤]到奇瑞公司動能廠（以下簡稱動能廠）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。由于動能廠距離涂裝二車間較遠，如果由動能廠回收冷凝水再利用會造成熱量損失，為此直接在涂裝二車間回收此冷凝水。用回收的80℃左右的冷凝水對空氣進行噴淋、加溫和加濕，用于調(diào)節(jié)噴漆室的溫度和濕度。這樣涂裝二車間節(jié)約了蒸汽和水的用量，動能廠也節(jié)省了用泵回收冷凝水時的電能消耗。 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)機組的控制方案。 離心式風(fēng)機的轉(zhuǎn)速降低后，其消耗功率會大幅下降，例如轉(zhuǎn)速降到50％時，軸機械功率減至12.5%。變頻調(diào)速效率高，當(dāng)轉(zhuǎn)速降到50%時，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。有雙電動機的中央空調(diào)機組，往往選擇軟起動和變頻調(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、新鮮空氣加熱循環(huán)風(fēng)機、入/出口氣封段、強冷室，見圖l。為了加快升溫，縮短升溫時間，一般可以考慮在保溫段2設(shè)有一套燃氣式比例調(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，同時燃燒尾氣需要集中進行焚燒處理，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 國內(nèi)眾多轎車涂裝車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)烘干時間一般在10 mln左右，連續(xù)保溫時間一般在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控制隱性動能浪費 動能的隱性浪費因為其“隱”的特性，不容易被發(fā)現(xiàn)，很難控制，浪費也更大。例如生產(chǎn)時間安排不合理，導(dǎo)致電負荷峰、平、谷值比例不合理；生產(chǎn)任務(wù)安排不協(xié)調(diào)，焊裝車間跟不上涂裝車間的生產(chǎn)節(jié)拍，焊裝車間向涂裝車間供應(yīng)的白車身不足，導(dǎo)致涂裝車間設(shè)備空運轉(zhuǎn)：工藝參數(shù)設(shè)定不合理（例如涂裝車間的烘干室溫度過高、焊裝車間焊接電流過大等等），導(dǎo)致浪費。針對其“隱”的特性，采取了不同的控制方式。 2．1．1合理利用分時電價 由于電價在每天的不同時段差別很大，蜂值電價是平值電價的l.5倍，峰值電價是谷值電價的2.9倍，所以可以利用“分時電價”來控制隱性動能。在安排生產(chǎn)計劃時，如果是單班生產(chǎn)，盡量安排在電價較低的夜班（0：30～8：00）生產(chǎn)。安排具體生產(chǎn)時間時，盡量把電能大戶涂裝車間的生產(chǎn)時間安排在谷值時段，目的是增加谷值比例。在2005年12月～2006年2月，經(jīng)過合理安排生產(chǎn)，涂裝二車間谷值比例由34.7％增加到42.1％‘節(jié)約用電170余萬元，見圖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間和涂裝車間的生產(chǎn)，減少涂裝車間對焊裝車間等待造成的生產(chǎn)空位，減少涂裝車間后一工位對前一工位等待造成的生產(chǎn)空位，保證涂裝車間的小時生產(chǎn)節(jié)拍；另一方面，通過修改設(shè)備參數(shù)，例如變頻器參數(shù)，電動機參數(shù)等，加快各設(shè)備的處理速度，提高涂裝車間的小時生產(chǎn)節(jié)拍。2005年4月，涂裝二車間全線提速之后，小時節(jié)拍產(chǎn)量提高13％～16％，能耗下降10％以上。 設(shè)備規(guī)劃對于節(jié)能具有決定性的意義。在設(shè)備選型時，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)計要求，后期很難在不增加投入的情況下實現(xiàn)提速。 2．1．3合理選擇能源種類 2003年涂裝二車間投產(chǎn)時，烘干室的加熱能源使用的是空混液化氣。國家“兩氣東輸”管網(wǎng)到達蕪湖市后，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下降了50％，單車動能費用下降25元。 2．2設(shè)備改善降低動能 設(shè)備改善是動能控制中非常有效的手段，通過設(shè)備改善可以有效地減少動能浪費。例如在停產(chǎn)檢修時，涂裝二車間自備空壓機只能向本車間自動涂裝機設(shè)備供應(yīng)壓縮空氣，如果本車間其他設(shè)備也需要使用壓縮空氣，必須開起動能廠的空壓機，造成巨大的電能浪費。通過改善，將涂裝二車間自備空壓機的管路接到本車間其他需要的用氣點，在停產(chǎn)檢修期間，只需要開起本車間自各的空壓機就可以完成檢修任務(wù)。 2．2．1準時開機的改善 在涂裝二車間，各工藝設(shè)備之間都有互鎖機制，只有各工藝設(shè)備都達到工藝參數(shù)設(shè)定值時，整個車間才能正常運轉(zhuǎn)。例如必須提前開起噴漆室設(shè)備，當(dāng)噴漆室的溫度、濕度達到工藝設(shè)定值時，車身才能進入噴漆室開始噴漆；必須提前開起烘干室設(shè)備，當(dāng)烘干室的溫度到達工藝設(shè)定值時，車身才能進入烘干室開始烘干。而各工藝設(shè)備到達工藝參數(shù)設(shè)定值的時間都不相同，例如：中涂噴漆室到達工藝參數(shù)設(shè)定值的時間大約為25 min，如果早上8點開線，必須在開線前25min，即7點35提前開起中涂噴漆室設(shè)備；中涂烘干室設(shè)備到達工藝參數(shù)設(shè)定值的時間大約為55 min，必須在開線前55 min，即7點05提前開起中涂烘干室設(shè)備。這樣可以使各工藝設(shè)備同時到達工藝參數(shù)設(shè)定值，從而準時開線，避免一部分工藝設(shè)備已經(jīng)準備好了，但一部分工藝設(shè)備還沒有準備好，造成已經(jīng)準備好的工藝設(shè)備空運轉(zhuǎn)而導(dǎo)致動能浪費。 從2003年開始，在涂裝二車間收集各工藝設(shè)備開機時間、工藝設(shè)備參數(shù)設(shè)定值到達時間、開線時間的相關(guān)數(shù)據(jù)，每天修改各工藝設(shè)備的開機時問。經(jīng)過半年的監(jiān)控和改善，在確保大功率設(shè)備不能同時開起的原則下，開機時間可以精確到0．5min之內(nèi)，開線時間可以精確到1. 5 mm之內(nèi)。與2003年對比，2004年能耗降低20％，節(jié)約動能費用800萬元。 2．2．2照明用電的改善 各車間都存在著不同程度的照明用電浪費現(xiàn)象，主要體現(xiàn)為一個開關(guān)控制多盞照明燈，甚至是一個開關(guān)控制多個區(qū)域的照明燈；樓梯、走廊經(jīng)常沒人關(guān)燈；部分區(qū)域照度過大等等。對照明線路進行改造．減少單個開關(guān)控制照明燈的數(shù)量；樓梯、走廊的照明燈改為觸摸延時開關(guān)控制；對工位照明照度進行測量，合理分配照明燈的數(shù)量。以涂裝二車間為例：經(jīng)過照明用電改善，每年可以節(jié)約用電3．4萬元。 2．2．3工藝參數(shù)的改善 在涂裝二車間試生產(chǎn)、調(diào)試階段，為了確保烘干效果，烘干室溫度的設(shè)定值比實際需求值要高。進入正式生產(chǎn)階段之后，開始適當(dāng)下調(diào)烘干室溫度的設(shè)定值，經(jīng)過多次試驗，烘干室溫度的設(shè)定值下降了將近10℃，減少了動能消耗。