我國制造業綠色工廠創建及發展路徑

王天佐

摘要：全球氣候變暖、不可再生資源的過度消耗已成為人類必須認真對待并解決的迫切問題，環境的惡化也給人們敲響了警鐘。為此，黨的十八屆五中全會明確提出“創新、協調、綠色、開放、共享”的發展理念。創建技術含量高、能耗低的“制造業綠色工廠”是建設資源節約型、環境友好型企業的必然選擇。作為家電業標桿工廠要肩負起這樣的社會責任，實現清潔、高效的發展，實現人與自然和諧相處。本文重點介紹了建設一個綠色節能家電工廠的整體思路，實現綠色節能技術和應用的突破，取得了很好的成效，積累了成功經驗。

關鍵詞：綠色工廠;制造業;節能

0.引言

綠色工廠包括了三個組成部分：綠色工業建筑（廠房）、綠色工藝（制造技術）、綠色產品。綠色工業建筑是指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源（節能、節地、節水、節材）、保護環境和減少污染、保障職工健康、加強運行管理，為生產、科研和人員提供適用、健康、安全和高效的使用空間，與自然和諧共生的工業建筑。綠色工藝是指對制造產品的工藝設備、工藝操作技術在整個生命周期內（即從資源供應、工藝設備、工藝操作、檢修維護、報廢更新的全過程）在能耗、水耗、材耗和對環境影響符合清潔生產的要求。

1.制造業綠色工廠建設思路及發展

1.1制造業綠色工廠建設思路

綠色工廠是在綜合考慮環境、社會、經濟影響的基礎上，采用先進的綠色材料、綠色設計技術、綠色制造技術和循環再利用技術，制造出無害化的綠色產品，達到環境污染最小化、資源利用低碳化、經濟效益最大化。公司為貫徹“讓天空更藍，大地更綠”的發展理念，以促進全產業鏈和產品全生命周期綠色發展為目的，建立以企業標準體系為建設基礎，建立高效、清潔、低碳、循環的綠色制造體系。

1.2制造業綠色工廠建設發展目標

按國家最高級別綠色三星工廠的標準進行規劃建設的，主要從“節能、節水、節地和節材”等方面進行有關創新與探索。在運行階段公司增加保護環境、保障員工健康兩個目標，大力推廣綠色工業建筑，傾力打造成為綠色工廠。

公司以加強資源綜合利用，推進企業綠色發展為目的。將工藝、物料、設備、安全環保等生產業務以及企業綠色經營管理理念高度集成;以生產管理為核心，以綠色產業鏈為主線，從而建成本質安全、生產高效、節能環保、管理卓越和可持續發展的綠色工廠。

2.綠色工廠建設實施要點說明

2.1實施關鍵工藝技術的創新和綠色化改造

通過改造部件關鍵工藝流程，主要包含：優化彎頭成型工藝：開發小彎頭彎制、套環一體化工藝，結合彎頭成型潤滑液的引用，降低廢渣、揮發油使用量，車間降噪、減少廢氣彌漫，改善車間員工作業環境;優化翅片成型工藝：翅片自潤滑鋁箔成型，并使用環保型翅片潤滑液，替代揮發油的使用，在行業進行工藝革新;換熱器脹管工序：采用無收縮式脹管加工工藝，降低3%的貴重金屬純銅的使用量;脫脂工序：采用真空脫脂工藝，取代直燃式脫脂爐工藝，取消液化氣的使用，工藝技術更加綠色、環保、經濟、可靠;焊接工序：采用高頻焊工藝，替代原始的液化氣釬焊工藝，在降低車間噪音、粉塵、廢氣等問題上有顯著效果。

2.2推進綠色裝備和材料的創新和集成應用

通過推進綠色裝備和材料的創新與集成，達到綠色制造目的，主要包含：開發小彎頭彎制、套環一體化設備;開發彎頭成型潤滑液進行生產制造;開發翅片自潤滑鋁箔、開發環保型翅片潤滑液;開發無收縮式脹管機，取代有收縮脹管機與手動脹管機;開發真空脫脂烘干設備，取代直燃式脫脂爐工藝;開發高頻焊設備，結合不同的感應釬焊線圈適應不同產品，替代原始的液化氣釬焊工藝。

2.3綠色關鍵技術標準

組織研究制定綠色制造工藝通用技術條件;真空脫脂烘干綠色工藝標準：制定真空脫脂烘干工藝標準，包括但不限于工藝參數、工藝方法、操作指導、應用范圍、注意事項等;高頻綠色焊接標準：制定高頻焊標準，包括但不限于工藝參數、工藝方法、操作指導、應用范圍、注意事項等。

3.綠色工廠建設成果

3.1綠色制造工藝技術

在技術工藝方面，實施清潔生產理念，從源頭減少污染物排放，應用廢棄物最小化，污染預防、無廢技術、源頭消減、“零排放”技術等方法和措施，提高生產過程的潔凈化程度，并由傳統的“末端控制”轉為“源頭預防”的方式。

（1）環保型翅片潤滑液工藝

無礦物油用量，無揮發性物質，無VOCs排放;主要成分為水，無毒害物質，人體親和力高;相比揮發油成本降低25%，項目推廣后節約650萬元/年。

（2）無收縮脹管工藝技術

銅管用量同比傳統的有收縮脹管減少3%，擴口技術采用掃描式分步擴口，喇叭口不良率下降75%，大大提升材料的利用率;同時顯著降低貴金屬資源使用，減低銅管冶煉碳排放，具有廣泛的經濟和社會效益。

（3）真空脫脂烘干技術

改善作業環境，解決污染物排放問題;對比傳統的生產線年節約燃氣3.2×106 m3/a，回收油分220 t;取消VOC尾氣處理裝置，每條線體節約100萬元/年以上。

3.2綠色工業建筑

綠色工廠要求的基礎設施包括建筑、照明、設備設施、計量設備和污染物處理設備設施。綠色工廠建筑的特點在于節材、節能、節水、節地、無害化及可再生能源的利用。

（1）可再生能源應用項目

本項目屋頂設計為平屋面，廠房主要為一層，局部設置兩層。有助于屋頂太陽能資源利用;外窗設計開啟部分以增進自然通風效果;各廠房合理布局，南北形成長廊，形成良好的通風效果。

項目設置光伏空調系統，主要利用項目屋頂空間建立光伏空調系統，提供各廠房冷熱負荷。冬季溫度低于10℃的情況下，采用冷卻塔板式換熱器，利用天然冷源提供注塑機床所需的冷凍水。

本項目合理利用可再生能源，各車間均采用光伏空調。總裝及配套共4個廠房均采用光伏離心機，COP為6.19、6.39，滿足《冷水機組能效限定值及能源效率等級》GB 19577規定的2級及以上能效等級。光伏2018年發電80萬kWh，板換換熱等節電20萬kWh，共計節約電費支出75萬元。

約用水44 000 m3/a，減少水費支出約16萬元。

（2）生產固廢、危險品的回收利用

本項目固體廢物主要為一般固體廢物和危險廢物。

員工辦公垃圾定點分類收集后，可回收利用的外賣給廢品回收商，不可回收利用的送至垃圾收集站暫存，定期交環衛部門統一處置。塑膠邊角余料可回收利用，鋼板、銅管、鋁箔等金屬邊角余料，焊渣、除塵粉塵、廢包裝材料等一般固廢均暫存于一般工業廢物貯存間，最后外售處理。一般垃圾儲存庫房屋頂設置超薄式通風器，避免垃圾臭氣污染廠區內環境，同時避免微生物、細菌的滋生，有效避免二次污染。

項目產生的危險廢物主要有廢油、含油廢手套及抹布、廢油漆桶、廢活性炭、掛具燃燒廢渣、廢切削液、污水處理站污泥等。在廠區內乙類危險品庫北側設置一個危廢暫存間。以上危險廢物按處理要求分類分開存放，并設隔離間隔斷，禁止將不相容的危險廢物在同一容器內混裝，同時做好“防滲、防淋、防曬”，上述危險廢物在危廢暫存間暫存，定期交有資質的單位處理。

（3）車間自然通風、自然采光技術的應用

本項目外窗均設置可開啟扇，屋頂設置薄型通風器，有助于改善自然通風。項目主要為廠房，立面開口基本成均勻分布且對稱分布，利于通風。

采用CFD手段對項目內自然通風效果進行模擬分析，結果如下。廠房的人體部分活動區域的風速在1.4 m/s以上，可以通過控制外窗的開啟狀態來調節室內風速，滿足非空調情況下室內舒適風速要求。各車間換氣次數均在2次/h以上，C車間11.09次/h，G車間3.06次/h，B車間4.04次/h，Z車間2.91次/h，均超過2次/h，可以有效利用自然通風改善室內環境，減少空調能耗。

項目各廠房均設置外窗，透明部分面積較大，同時車間屋頂均設有采光帶，有助于改善室內自然采光。由于項目各車間頂均布置了采光帶，選取了典型的車間進行計算，選取G車間、Z車間及C車間三個車間分析。采用Ecotect建模結合Radiance計算的方式對項目廠房的室內光環境進行模擬，G車間內設置辦公、生產區、工具間等主要空間，自然采光效果滿足Ⅲ級及Ⅳ級采光等級要求面積占整個功能空間面積比例約99.45%;Z車間內生產區、辦公等房間滿足功能空間采光要求的面積占主要功能房間面積比例達到73.51%以上。

4.結語

該項目在綠色工業建筑和綠色制造工藝方面，大量研究并應用綠色技術，最終綜合能源消耗下降20%，萬元產值能耗值低于70元。

該項目在綠色制造工藝方面的創新應用，獲得了國家工信部的“綠色集成項目”支持;制造業綠色工廠建設成果獲得國家工信部認可，2018年被評為“國家制造業綠色工廠”。

進入21世紀以來，傳統行業都在轉型升級，該項目團隊通過對綠色工廠的探索及研究，在綠色制造工藝和綠色工業建筑方面總結了一些實施要點，成果顯著且能推廣應用。

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