麥建民

(南寧鐵路局柳州機車車輛廠，廣西 柳州 545007)

柳州機車車輛廠配件清洗用蒸汽改造效果

麥建民

(南寧鐵路局柳州機車車輛廠，廣西 柳州 545007)

我廠由于各種原因，供汽總達不到工藝要求，嚴(yán)重影響了配件清洗質(zhì)量，也影響了工廠修車質(zhì)量，而且所用的蒸汽費用不僅一直居高不下，而且越來越大，直接增大了工廠的修車成本，更影響了工廠整體經(jīng)濟效益。本文通過對這一問題的解決過程，說明要搞好節(jié)能工作，必須大搞技改和提高管理水平。

供用蒸汽改造；節(jié)能效益

1 存在問題

我廠年修理內(nèi)燃、電力機車約160臺，修理的第一道工序是拆卸、分解機車，然后把拆下的部件(包括車外體)，分門別類歸攏，放到不同的池子和臺位，由動力車間鍋爐房負(fù)責(zé)供應(yīng)飽和蒸汽進行加熱、煮洗和沖洗。由于各種原因，供熱總達不到要求，即使延長供汽時間，仍無法滿足工藝要求，嚴(yán)重影響了配件清洗質(zhì)量，也影響了修車質(zhì)量，所用的蒸汽費用不僅一直居高不下，而且越來越大，增大了修車成本。這一問題困擾了多年，工廠也采取了多種辦法和多項措施，但收效甚微，有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)部門和一線職工(返工增加其工作量)對此意見很大。隨著近年鐵路部門對修車質(zhì)量要求越來越高，質(zhì)量已關(guān)乎到企業(yè)生死存亡，這一問題必須盡快解決。

我廠有2臺4 t鍋爐(一用一備)，由1臺鍋爐燃燒生物質(zhì)燃料供汽，每天從早上7時開爐供汽，到晚上23：00時停爐。鍋爐房通過兩根(DN80、DN100各一根)保溫管道，把蒸汽輸送到2 km外的2個分汽缸，再通過9根管道分別給柴油機、電機、機車3個車間供汽。

柴油機車間由5根管道給4個容積共計70 m3的煮洗池供汽(主要煮洗含油配件)；電機車間由1根管道給1個容積為30 m3的煮洗池供汽(主要煮洗電機零部件)；機車車間由2根管道給5個容積共計180 m3的煮洗池供汽(主要煮洗油泥件)，另由1根管道給40 m3的水箱供汽加熱堿水(用于沖洗機車外車體)和煮洗機車燃油箱(一般是晚上用)，所有煮洗池都為敞開式(無蓋)，三分之一埋在地下，四周邊簡易保溫。各用汽點基本都是同時用汽，最好情況時的最高壓力也就只有不到0.1MPa，最低時只有0.02 MPa 。由于蒸汽壓力太低，各煮洗池溫度最高時也就只有60 ℃左右，電機車間的池子(在供汽管網(wǎng)的末端)一直都沒有超過55 ℃(工藝要求是70 ℃)。

2 改造方案

2.1 方案原理

我們知道，同為蒸汽，壓力越高其熱焓越大，溫度也越高，反之溫度也越低。比如0.05 MPa壓力的飽和蒸汽，熱焓為2 645 kJ/kg、溫度只有81.35 ℃；又如0.16 MPa壓力的蒸汽，熱焓為2 696.8 kJ/kg、溫度為113.32 ℃，見文獻[1]熱焓表。我廠各車間的用汽點都沒能達到生產(chǎn)、工藝和質(zhì)量要求，我們分析主要是供汽壓力太低，由于各池子是敞開式的，散熱面積是體積的35%左右，加熱和散熱達到平衡，故溫度就很難上來，即使再如何延長供汽時間，只要還是這樣的壓力，這樣的平衡就無法打破，最多也只能維持原有的溫度(加熱起保溫作用)。要想提高溫度達到工藝要求，就必須打破這一平衡，要供熱大于散熱，也就是提高供熱熱焓(即蒸汽壓力和溫度)。提出兩種方案：(1) 增加供汽能力，但原來的1臺4 t鍋爐已是滿負(fù)荷運行，無法再提高供汽能力，若加開1臺鍋爐，現(xiàn)有的設(shè)備、供水、供電和操作人員，以及運行成本等等都不允許。(2)采用分時段、集中供汽的方案。即對3個用汽車間和各用汽點進行分割，規(guī)定具體的用汽時間和用汽點，這樣在某個時間段只有部分用汽點用汽，就能提高供汽壓力，溫度也會提高，從而滿足生產(chǎn)、工藝和質(zhì)量要求。

2.2 方案實施

(1)深入現(xiàn)場，詳細(xì)了解各車間每天生產(chǎn)、工藝和用汽等情況。

(2)制訂和實施分時段集中供汽方案。

(3)改造不合理的供用汽管道和效率較低的煮洗池，使之能單獨控制、單獨供汽；增加進汽管道提高加熱效率。對現(xiàn)有的管道、閥門進行改造，從而實現(xiàn)可以按需要實時開、閉閥門，完成對各個車間和用汽點進行供汽的目的。由于需要根據(jù)供汽壓力和生產(chǎn)情況進行實時開、閉閥門，而且所有閥門都在現(xiàn)場，鍋爐房距現(xiàn)場直線距離有近3 km，其聯(lián)絡(luò)有兩種方式：有線和無線。無線方式優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單易行、投資小，缺點是運行不穩(wěn)定、易受干擾，特別是在生產(chǎn)區(qū)域更嚴(yán)重；有線方式優(yōu)點是不受干擾、運行精確穩(wěn)定，缺點是布線施工難度大。經(jīng)過調(diào)查、研究和現(xiàn)場走訪，我們最終確定采用有線方式。

(4)敷設(shè)光纖通信電纜、安裝攝像頭及整套遠程控制設(shè)備。由于所需通道較多，所以我們選擇了用光纖通信電纜(體積小、重量輕、通道多、損耗低等)進行聯(lián)絡(luò)和傳輸；同時還為兩個需要實時調(diào)控的用汽點安裝了攝像頭。

(5)安裝電動閥門和溫度、壓力探頭。

(6)安裝調(diào)試整套系統(tǒng)。

(7)根據(jù)煮洗質(zhì)量和效果，以及各用汽點反饋的情況，進一步完善方案，并形成完整的工藝文件，交鍋爐房通過控制系統(tǒng)執(zhí)行。

(8)根據(jù)生產(chǎn)、供用汽，以及現(xiàn)場工作(圖像)的具體情況，對各供用汽點進行更優(yōu)化的配置，逐步壓縮鍋爐房開爐和供汽時間，并適當(dāng)減少清洗劑的投放量，從各方面降低生產(chǎn)成本。

整個方案由操控系統(tǒng)的多個單元構(gòu)成(見圖1)。

圖1 系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

3 性能、特點與改造效果

該項目不僅能在鍋爐房遠程視頻監(jiān)控，獲得所需參數(shù)，還能實時操作11個電動閥門的關(guān)、開，實現(xiàn)供、停蒸汽，而且能對所有視頻和參數(shù)及操作情況進行存儲，隨時調(diào)閱，鍋爐值守人員只需在電腦上點擊鼠標(biāo)就能輕松完成和實現(xiàn)。另外，通過廠內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)在多個辦公室的電腦上對整個系統(tǒng)的可視與監(jiān)控，而且為了確保系統(tǒng)的可靠性，在有故障時不影響系統(tǒng)的正常工作，我們在現(xiàn)場轉(zhuǎn)換開關(guān)箱上，設(shè)置了遠程、現(xiàn)場轉(zhuǎn)換開關(guān)，做到了遠程、現(xiàn)場雙回路控制，同時利用原有的手動截止閥，逐個調(diào)節(jié)每個閥門的開啟度，進而實現(xiàn)每個池子的精細(xì)供汽。在機車車間現(xiàn)場設(shè)計安裝了一套溫度自動控制裝置，加熱水溫達到設(shè)定溫度后，閥門自動關(guān)閉，停止供汽，同時反饋給鍋爐房遠程控制終端，提示溫度已達到要求可停止供汽(停爐)。

該項目從2015年初開始啟動，8月份投入使用，取得了較大的經(jīng)濟效益和社會效果。(1)使鍋爐房和各用汽點的蒸汽壓力提高了1倍以上；露天跨各煮洗池溫度提高了15 ℃左右；電機車間煮洗池也達到了70 ℃規(guī)定值，從而在沒有增加供汽設(shè)備、時間和數(shù)量的基礎(chǔ)上，提高和滿足了各車間生產(chǎn)、工藝和清洗的質(zhì)量要求，配件煮洗再也沒有發(fā)生返工現(xiàn)象，解決了困擾多年的配件煮洗不干凈的問題，確保了修車質(zhì)量。(2)經(jīng)濟效益分析見表1， 2015年8～12月蒸汽費用平均每月比上年同期絕對值就降低了近2萬元，要是按單位修車產(chǎn)量用汽計算，年節(jié)約價值達21.4萬元。整個工程(包括前期安裝的電動閥)投資不到18萬元，節(jié)約的蒸汽費，不到一年就能收回投資。

表1 經(jīng)濟效益分析

項目2015年8～12月2014年8～12月備注產(chǎn)量(臺標(biāo)準(zhǔn)車)64 829168 38972015年全年產(chǎn)量為蒸汽費(萬元)90 1884104 8804150 0926臺標(biāo)準(zhǔn)車單耗(元/臺)1391215336節(jié)約(萬元)9 2321 37

(3)由于有了遠程可視和控制系統(tǒng)，為下一步更好地確保配件煮洗質(zhì)量、壓縮供汽時間(可時刻調(diào)整和實施科學(xué)合理的供汽方案)、進一步提高煮洗質(zhì)量和效率、降低生產(chǎn)成本(蒸汽和清洗劑)打下了很好的基礎(chǔ)。

[1] 中國石化集團上海工程有限公司. 化工工藝設(shè)計手冊(上冊)[M].第3版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003：716-720.

2016-03-08；

2016-05-03

麥建民(1962—)，男，廣西人，主管工程師，從事能源技術(shù)管理工作。

2095-1671(2016)03-0124-03

U269.32+<5 class="emphasis_bold">5 文獻標(biāo)志碼：B5

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