某弹簧钢板企业节能改造研究

方继敏、陈俊宏、黄秀燕

（武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070）

1 引言

汽车钢板弹簧是汽车悬挂系统中主要零件之一，主要是作为减震、贮能零件使用，以获得汽车最佳的平顺性，良好操纵的稳定性，为保证其高强度和使用寿命，热处理工序显得尤为重要。

机械工业中热处理行业耗能占有较大的比重，故积极推广和应用热处理节能技术显得尤为重要。但热处理本身耗能又相当大，许多热处理设备被称为“电老虎”、“油老虎”、“气老虎”。我国热处理的能耗水平还大大高于一些工业发达国家。我国热处理行业每处理一吨产品的平均能耗为350～630kgce/t，而日本为113kgce/t，美国只有54～70kgce/t，差距达 3～11 倍[1，2]。

2 改造前后供热工艺流程

图1 改造前弹簧钢板成产供热工艺流程

图2 改造后弹簧钢板生产供热工艺流程

3 节能减排改造方案

3.1 节能改造方案

a.煤改气节能减排工程

原工艺采用煤气发生炉以原煤通过气化制备煤气供端部加热炉、淬火炉和涂料烘干室。耗原煤0.5029t/t产品（折标煤0.3592tce/t产品），经国内外同行业对该类工艺的实际统计，综合热效率为60%左右。而经过实际热工分析计算及国内外先进水平的分析，采用天然气代替原煤后，同时将端部加热炉和淬火炉的燃烧烟气余热应用于端部加热炉，综合热效率将达到68%左右，综合热效率将提高8%，同时将大大降低污染物排放，实现清洁生产。

b.电机系统节能改造

公司的生产动力设备负荷较多且分部较广，设备容量较大，根据对设备实际运行的情况分析，大部分电机存在电机负载率低及电机控制方式的问题。通过对动力设备（电机）进行软启动或变频改造实现电机系统优化节能。通过改变机电的控制方式（变功率控制方式取代定功率控制方式），使电机获得稳定的工作负载，提高电能使用效率，实现增效节约。

3.2 改造前后能源消耗成本分析

按改造后产量14500t/a计算，改造前使用原煤生产，每吨煤采购运输成本为1200元，按14500t/a产量计算，需耗煤7292t，成本875万元/a。改造后使用天然气，耗气量经计算为336.98万Nm3/a，每Nm3为2.34元，成本788.5万元/a，那么节省燃料购买费用86.5万元/a；电机系统改造前耗电331万kwh/a，改造后耗电239.582万kwh/a，，节电91.418万kwh/a，减少成本约54.8万元/a，同时因为电器系统优化后可减少因设备故障损耗的维修养护成本20万元/a，以上合计年节约燃料、动力及维修费用161.3万元。

3.3 改造前后减少排放量计算

按照改造前后产量为14500t/a计算，改造前用原煤7292t/a，电331万kwh/a，排放污染物量为烟尘215.53t/a、SO2175t/a；改造后使用天然气，耗气量经计算为336.98万Nm3/a，排放污染物量为烟尘0.54t/a ，SO20.032t/a（天然气排放因子SO29.6kg/100万Nm3，烟尘160kg/100万Nm3），因此项目改造减少排放量SO2174.968t/a（减排99.98%），烟尘214.99t/a（减排99.75%）。

小结

采用天然气代替原煤后，同时将端部加热炉和淬火炉的燃烧烟气余热应用于端部加热炉，综合热效率将达到68%左右，综合热效率将提高8%，同时将大大降低污染物排放，实现清洁生产。

项目改造按照改造后产量为14500t/a计算，节能折标煤1046.9tce/a（单耗降低0.0722tce/t产品）；节电91.418万kwh/a；年节约燃料、动力及维修费用161.3万元；减少排放量SO2174.968t/a（减排99.98%），烟尘214.99t/a（减排99.75%）。

【参考文献】

[1]彭平生.绿色热处理——上海可持续发展之路[J].热处理，2004，19(3):13-16.

[2]上海市热处理协会.关于上海市热处理行业淘汰氯化钡盐浴炉的调研报告[R].2004.