TECHNOLOGY AND INFORMATION
工业与信息化
62 科学与信息化2019年8月下
阮久科
东风本田汽车零部件有限公司 广东 惠州 516085
东风本田汽车有限公司摘 要 本文论述了公司刹车盘涂装烘干加热系统由电加热改为天然气加热的必要性和可行性；介绍了电改气的改造方案和项目实施；并对烘干线电改气前后的工艺性能、生产能力、节能减排效果、降低成本效益和环境效益初步评价。关键词 节能减排；刹车盘涂装；电加热
1 项目背景
2010年，公司综合能源消费量 13867 吨标准煤，被列入国家节能低碳行动万家企业名单。根据东风公司要求，我司需在2011-2015年期间削减总用能的10%，节能量目标为1400吨标准煤。同时，本田公司要求
我司在2008-2015年间减低CO 2总排放量的22%；再加上每年东风汽车公司和本田公司下发的经营指标，公司结合自身实际情况，制定了年节能280吨标准煤、CO 2年减排3%以及经营成本削减5%的年度目标。其中，刹车盘3条涂装线均采用电加热烘干，合计加热功率约为1170kW ，年用电量高达260万kW.h ，被列为头号改善目标，编入了年度事业计划。2 现状分析
（1）改善前烘干设备现状。公司刹车盘涂装共2条线，分别负责前盘和后盘的涂装工作。每条线都分涂装的前处理和后处理两部分，其中前处理包含水处理烘干，后处理有面漆烘干。所有涂装烘干均采用电加热热风循环系统，其中涂装2线采用烘道内置电加热板增温，并采用循环风机调节烘道环境，对零件进行辐射加热。
（2）工艺调查。工艺要求是一切改善的前提，只有在达到工艺要求的前提下，改善活动才是成功的。因此，在改善之前我们还调查了刹车盘涂装的工艺要求。首先，工艺要求是以涂装零件的品质合格为标准的，刹车盘涂装的品质从耐腐蚀性、附着力、油漆硬度、漆膜厚度以及涂装外观5个方面进行了要求。工艺又从这5各方面对烘干的温度、升温时间进行了规定。其中电加热水分烘干温度为80-120℃，升温时间为≤45min ；面漆烘干温度为180±10℃，升温时间≤60min 。
（3）加热源调查。由于涂装线年耗电量高达260万kW.h ，再加上电属于二次能源，导致刹车盘涂装成本，公司CO 2排放以及吨标煤消耗偏高。随地区动能供应源的不同，涂装用烘干室的加热源有：气体燃
料（天然气、城市煤气、工业煤气）、油（轻质柴油、煤油）、电、蒸汽和煤等。经调查发现，相对于电加热烘干，天然气是一种优质、高效、清洁的能源，热值高，燃烧产生的有害物质最少[1]。2011年11月，燃气公司在公司周边铺设了天然气管道，这为涂装线烘干电改天然气的节能改善项目提供了先决条件。
（4）天然气烘干的应用调查。为了确保天然气作为加热源的可靠性，我们还在同行业内就天然气烘干的应用进行了调查，其中广汽本田、武汉本田和东风日产的整车涂装，以及华为、中兴供应商泰日升铝制品公司的涂装作业均有采用天然气烘干，且运行良好。这也为我们采用天然气替代电加热增强了信心。3 方案选择与实施
经过考察其他厂家涂装成功采用天然气加热的实例，以及其他天然气燃烧设备生产厂家的调查发现，天然气加热的一套设备由天然气输送管道、控制系统和燃烧设备3部分组成。针对以上不同的部分，我们均进行了方案的对比选择，力求完美。
（1）控制系统。为了确保天然气的安全使用以及涂装品质，我们设计了以PLC 控制为主的天然气烘干控制系统，并将电气控制部分将全部集成在控制柜里面[2]。其中安全控制系统包括：①天然气防泄漏系统：我们设计了可燃气体泄漏报警系
统，当天然气使用区域出现天然气泄露并达到一定浓度的后，报警器立刻发出声光报警，并切断气源。
通过在管路设计压力传感器、切断阀以及西门子气体检漏自动分析仪，每次开机点火前自动检漏，检漏不成功将无法点火；②熄火保护系统：为防止熄火后，造成天然气泄露，我们设计了熄火保护系统。通过在燃烧器安装火焰探测器和电磁阀，在燃烧器意外熄火时立即切断燃气供气电磁阀，并发出声光报警，防止燃气泄漏以及熄火后造成的品质不良。③超温报警系统：为防止由于温度过高造成的品质不良和炉体、烘道损坏，我们设计了超温报警系统。该系统通过设计热风炉内测温热电偶、炉温报警控制仪、掺冷风电动阀等，在炉温达到设定温度时，系统自动发出声光报警，通知管理人员检修，确保安全使用。
（2）燃烧设备。为了确保天然气充分燃烧，提高能源利用效率，我们采用了温控比例燃烧系统和设备。该系统包括：主管路安全、稳压、过滤设备，温度比例控制阀组、烧嘴以及燃烧炉等。①主管路安全稳压系统：安全稳压系统是按照国家安全标准配置。包括燃气过滤器、燃气稳压器、燃气电磁安全阀、燃气放散阀、高/低压力开关、高/低压力表、安全检漏装置、燃气流量计量、手动阀门等等，确保安全、稳定地供应洁净燃气。②温度比例控制系统：采用压力比例控制方式来实现温度调节。智能温控仪根据温度给定信号，首先与从炉内测来的温度信号进行比较，若实际温度偏高，则经智能温控仪运算后对助燃风线性阀门执行机构输出关小阀门开度信号，同时通过助燃风压力将信号传递给空/燃比例装置，使天然气供给量按预定比例减小；反之，若实际温度偏低，则操作过程相反；只有在实际温度与给定温度相同时，智能温控仪才不输出调节信号。
4 实施效果
①实施效果。改善完成以后，涂装2线拆除部分烘道，增加燃烧炉与原循环风机烘道对接。为了确保天然气停用的情况下不影响生产，涂装3线在保留了电加热烘箱的基础上增加了天然气燃烧炉。②安全品质检证。我们按照工艺品质要求对试生产的零部件进行了检测，其中附着力、油漆硬度、漆膜厚度以及涂装外观等4项检测由品质检测部门检测，均合格。耐腐蚀性检测涉及到盐雾喷涂试验，有第三方检测。检测结果合格，并出具了检测报告。③节能减排检证。设备在改造完成后，通过9个多月的运行，达到了事先设计方案的性能要求，同时在节能环保以及降低成本方面也达到了预期的效果。以2014年计划产能计算：CO 2排放减少2488吨，吨标煤消耗减少21.5吨。
5 结束语
我国汽车、机械、轻工、家电等行业都需要进行涂装，涂层烘干许多都采用燃煤、电能，造成环境污染及电力紧张。在有条件的地方使用天然气进行涂层烘干，可以减少污染，缓解电力紧张，降低产品成本，为企业带来显著的经济效益和社会效益。参考文献
[1] 李军. 涂装烘干室热源的改造[J].现代涂装,2013,(12):58-60.[2] 冯维光.涂装烘干室用燃气及设备 [J].涂装工业,1994,(6):23-24.
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