某彈簧鋼板企業(yè)節(jié)能改造研究

方繼敏、陳俊宏、黃秀燕

（武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院湖北武漢430070）

1 引言

汽車鋼板彈簧是汽車懸掛系統(tǒng)中主要零件之一，主要是作為減震、貯能零件使用，以獲得汽車最佳的平順性，良好操縱的穩(wěn)定性，為保證其高強度和使用壽命，熱處理工序顯得尤為重要。

機械工業(yè)中熱處理行業(yè)耗能占有較大的比重，故積極推廣和應用熱處理節(jié)能技術(shù)顯得尤為重要。但熱處理本身耗能又相當大，許多熱處理設(shè)備被稱為“電老虎”、“油老虎”、“氣老虎”。我國熱處理的能耗水平還大大高于一些工業(yè)發(fā)達國家。我國熱處理行業(yè)每處理一噸產(chǎn)品的平均能耗為350～630kgce/t，而日本為113kgce/t，美國只有54～70kgce/t，差距達 3～11 倍[1，2]。

2 改造前后供熱工藝流程

圖1 改造前彈簧鋼板成產(chǎn)供熱工藝流程

圖2 改造后彈簧鋼板生產(chǎn)供熱工藝流程

3 節(jié)能減排改造方案

3.1 節(jié)能改造方案

a.煤改氣節(jié)能減排工程

原工藝采用煤氣發(fā)生爐以原煤通過氣化制備煤氣供端部加熱爐、淬火爐和涂料烘干室。耗原煤0.5029t/t產(chǎn)品（折標煤0.3592tce/t產(chǎn)品），經(jīng)國內(nèi)外同行業(yè)對該類工藝的實際統(tǒng)計，綜合熱效率為60%左右。而經(jīng)過實際熱工分析計算及國內(nèi)外先進水平的分析，采用天然氣代替原煤后，同時將端部加熱爐和淬火爐的燃燒煙氣余熱應用于端部加熱爐，綜合熱效率將達到68%左右，綜合熱效率將提高8%，同時將大大降低污染物排放，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

b.電機系統(tǒng)節(jié)能改造

公司的生產(chǎn)動力設(shè)備負荷較多且分部較廣，設(shè)備容量較大，根據(jù)對設(shè)備實際運行的情況分析，大部分電機存在電機負載率低及電機控制方式的問題。通過對動力設(shè)備（電機）進行軟啟動或變頻改造實現(xiàn)電機系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能。通過改變機電的控制方式（變功率控制方式取代定功率控制方式），使電機獲得穩(wěn)定的工作負載，提高電能使用效率，實現(xiàn)增效節(jié)約。

3.2 改造前后能源消耗成本分析

按改造后產(chǎn)量14500t/a計算，改造前使用原煤生產(chǎn)，每噸煤采購運輸成本為1200元，按14500t/a產(chǎn)量計算，需耗煤7292t，成本875萬元/a。改造后使用天然氣，耗氣量經(jīng)計算為336.98萬Nm3/a，每Nm3為2.34元，成本788.5萬元/a，那么節(jié)省燃料購買費用86.5萬元/a；電機系統(tǒng)改造前耗電331萬kwh/a，改造后耗電239.582萬kwh/a，，節(jié)電91.418萬kwh/a，減少成本約54.8萬元/a，同時因為電器系統(tǒng)優(yōu)化后可減少因設(shè)備故障損耗的維修養(yǎng)護成本20萬元/a，以上合計年節(jié)約燃料、動力及維修費用161.3萬元。

3.3 改造前后減少排放量計算

按照改造前后產(chǎn)量為14500t/a計算，改造前用原煤7292t/a，電331萬kwh/a，排放污染物量為煙塵215.53t/a、SO2175t/a；改造后使用天然氣，耗氣量經(jīng)計算為336.98萬Nm3/a，排放污染物量為煙塵0.54t/a ，SO20.032t/a（天然氣排放因子SO29.6kg/100萬Nm3，煙塵160kg/100萬Nm3），因此項目改造減少排放量SO2174.968t/a（減排99.98%），煙塵214.99t/a（減排99.75%）。

小結(jié)

采用天然氣代替原煤后，同時將端部加熱爐和淬火爐的燃燒煙氣余熱應用于端部加熱爐，綜合熱效率將達到68%左右，綜合熱效率將提高8%，同時將大大降低污染物排放，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

項目改造按照改造后產(chǎn)量為14500t/a計算，節(jié)能折標煤1046.9tce/a（單耗降低0.0722tce/t產(chǎn)品）；節(jié)電91.418萬kwh/a；年節(jié)約燃料、動力及維修費用161.3萬元；減少排放量SO2174.968t/a（減排99.98%），煙塵214.99t/a（減排99.75%）。

【參考文獻】

[1]彭平生.綠色熱處理——上海可持續(xù)發(fā)展之路[J].熱處理，2004，19(3):13-16.

[2]上海市熱處理協(xié)會.關(guān)于上海市熱處理行業(yè)淘汰氯化鋇鹽浴爐的調(diào)研報告[R].2004.