涂裝車間電泳烘干爐的節能改造

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）。隨著設備管理工作不斷推進和積極響應公司的節能減排的號召，減少用電設備不必要的電能消耗，實現節能減排。

電泳烤爐風幕加熱器節能減排

0 引言

天津一汽所用烘干設備是現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。烤爐的氣流平衡非常重要，烤爐廢氣排出量和新鮮風的補充量要平衡。通過定量的新鮮風補充及廢氣排出量，使得烘干爐保持合理的新風換氣率，有利于油漆溶劑快速揮發，同時也能保證爐內溶劑的濃度在合理的范圍內。烤爐廢氣通過焚化爐燃燒后再經換熱器換熱，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年對烤爐設備調試時開始至今，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。烤爐廢氣將烤爐的出口、入口、設備外部風道上熏烤集結了許多油煙，有時油煙滴到車身上，影響下一道工序的正常工作。由于換熱器和風道堵塞，造成風幕加熱效果不良，并增加風幕加熱功耗。風幕加熱器只能達到150℃左右，而且調功器不調功，使加熱器長期滿負荷工作，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進行必要的改造，以解決廢氣的燃燒和風幕溫度的提升，并且達到節能的目的。

2 制定對策

現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，采用風幕直接加熱。這樣能大大減少能耗，經計算在原風幕加熱器基礎上增加240kW電加熱即可。由于以上問題的存在，特對風幕加熱器進行改造。由原360kW的加熱器，增至600kW，并相應調整風機2的風量風壓，并將備用加熱器600kW去掉。調整電泳爐排煙系統，以使爐內煙氣排向車間外，以減少風道堵塞，提高熱效率，保證車間正常生產。

3 改造方案設計

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管道連接起來。然后用耐高溫保溫棉做好保溫，外皮和原風道一樣用鍍鋅板做保溫。把現有的風幕電加熱器（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管。與加熱器相對應的現場電控系統需重新

下圖為具體改造方案圖2解：

圖2 改造方案

調整布置。現場風管道有局部需做截彎取直的改造及保溫工作。現使用的風機風量和電機已不適用，需做相應的改造工作。改造后對各處風道風門進行調節，以保證烤爐內部風速和風壓平衡。所拆除的舊加熱器，其電加熱管由技術人員鑒定，仍可以使用的作為設備備件繼續使用；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一處理。

4 加熱器改造過程

4.1 把現風幕電加熱器（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加熱器根據風道及平臺的情況，將其尺寸做成（高2500mm×寬1100mm×厚1200mm），并將內壁按每個抽屜之間焊接1000mm×8mm的鋼板，其既可以調整風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管，用耐高溫保溫棉做好保溫，外皮和原風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管道連接起來。然后用耐高溫保溫棉做好保溫，外皮和原風道一樣用鍍鋅板做保溫。以保證其外觀與原風道保持一致。

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

4.4 為了提高加熱器的使用效率，改善風幕的溫度，保持風道內風壓平衡，在風量允許的情況下將風幕風機EOV8電機皮帶輪由SPB270調整為SPB250-3。由于改造后的風幕加熱器高度增加了，使加熱器內部單位面積的風速增加，為了調節風速在加熱器風道上加裝一塊1000mm×750mm的風門。

4.5 風幕加熱器改造后只使用一臺原600kW加熱器所用的調功器。原360kW加熱器的調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做出相應調整。由于拆除原600kW加熱器，PLC的程序將此加熱器控制程序刪除，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 調式圖

4.7 加熱器改造完成后對設備進行了調試，對風道上的風門進行調整，使風幕加熱器溫度達到180℃以上，比改造之前提高了20℃以上；風幕溫度也能達到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加熱需10min，保溫區需20min。經過對生產運行過程中車身漆膜的質量監測，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 涂裝車間節能數據

圖5 改造前后能耗和產量對比

4.9 從2009年10月運行至現在，已經對加熱器的能耗進行了跟蹤調查，經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量的對比表1：

5 烤爐改造后總結

經過改造后對電泳烤爐運行五個月以來的調研，總結出以下結果：

5.1 風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 風幕加熱器改造后風幕溫度有顯著提高由160℃到190℃左右。電泳烤爐風幕的氣流外溢現象得到改善，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，達到了節能的目的。這次改造共花費28萬元，經過一年的設備運行共節電867200kw·h，節約能動費45.0944萬元。

經過這次改造，風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道風量，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，調功器可以調功10%～20%，進一步降能耗。