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第1页中信戴卡轮毂制造股份有限公司 工厂压缩空气系统 节能改造方案 目录 1 实施对象………………………………2 2 存在问题………………………………3 3 改造内容………………………………5 4 进度计划………………………………6 5 预期效益………………………………7 6 实施体制………………………………8 北京航空航天大学SMC节能环保中心 2009.06.22 第2页 公司简介 中信戴卡轮毂制造有限公司是中信集团于1988年投资组建的中国第一家铝合金车轮制造企业，2007年10月31日更名为中信戴卡轮毂制造股份有限公司。近年来持续稳固占领着国内60％以上中高档轿车的行业市场份额，产品出口数量也已达到总产量的50％以上。 2004年，戴卡公司注册成立了以自身为核心企业的戴卡轮毂集团，集团旗下拥有6家成员企业。同年自主研发出亚洲第一条锻造铝合金车轮生产线。2007年产销轮毂1000万件，其产品涵盖低压铸造、铸造旋压、锻造三大类型千余个品种。戴卡公司是中国目前规模最大、品牌最知名、技术最先进的世界级轮毂制造基地。 中信戴卡公司占领国内全部高档汽车市场份额，主要为一汽奥迪、沈阳宝马、北京奔驰、H一汽大众H、上海大众、H上海通用H、H广州本田H、等汽车厂配套。2001年在中国率先进入世界级汽车生产商全球采购体系，现为世界排名前十二家汽车厂配套。生产轮毂主要供应德国奔驰、宝马、大众、奥迪、法国雷诺；美国通用、H福特H、克莱斯勒；日本本田、丰田等汽车公司。已形成以欧洲、北美、东亚为主三大海外市场体系。 2005年，公司通过美国HU福特UH公司最高级别Q1质量体系认证，随后美国HU福特UH和通用公司相继公布戴卡公司为其全球战略合作伙伴。2007年获得美国通用公司2006年度全球采购特别贡献奖，2007年4月被德国大众公司评为全球优秀供应商，公司在国内外业界享有极高的声誉。 1 实施对象 1）对 象 车 间： 压铸车间，机加车间，喷涂车间等。 2）主要用气设备： 压铸机（冷却、炉内加压、机械手等） 机加设备（吹屑、测漏、打磨、吹水等） 喷漆设备（除尘、打磨等） 3）压缩机气源： 项 目 空压机房 备注 总台数 3台 阿特拉斯537kW×2台 英格索兰515kW×2台 复盛易利达336kW×1台 压缩机实际运行功率 1080～1380 [kW] 额定2440 [kW] 压缩机实际排气量 180～230 [m3/min] 额定456 [m3/min] 供给压力 6.0～7.0 [bar] 调节方式 压力上下限自动加卸载 离心式 4）耗气量分布： 第3页 NO. 耗气点 耗气量 [m3/min] 百分比 1 压铸车间 120～15065.9% 2 涂装车间 40～5022.0% 3 机加车间 20～3012.1% 合计 180～230100.0% 5）空压机房压缩机的耗电量与电费： 空压机月用电量： 95～110 万度/月 空压机年用电量： 约1200 万度/年 空压机一年电费： 约1200万度/年×0.5元/度 = 600万元/年 66%22%12%压铸车间涂装车间机加车间第4页2 存在问题 当前工厂在压缩空气的制造、输送、使用三个环节，存在如下问题： 环节 场所 问题 损失 制造 空压机房 1.压力上下限加卸载方式： 1)压力波动幅度达到1.0 bar； 2)用气量少时压力升高，导致压缩机负载加大，电流反而加大； 3)压缩机不易自动卸载并很难自动停机； 2.每台压缩机根据自己出口压力独立控制： 1)过滤器及冷干机的压损会直接拉升压缩机出口压力，易频繁卸载； 2)用气波动会放大压缩机出口压力波动幅度，增大加卸载频度； 3.调节仅限于加卸载，无变频控制： 1)压力不稳定，波动大； 2)卸载时电流仍为额定的50%，浪费大； 使压缩机用电量增加可达10%。每年电力损失约60万元。 输送 管网及 设备入口 1.管网复杂，无环形配管： 1)终端设备压力波动大，压力损失大； 2)流量计仅可现场读数，无统一的计算机管理； 2.管网泄漏无定期定量化检测手段； 3.设备入口调质单元多处存在泄漏； 4.设备间用气影响大，压力波动大； 压力波动大，影响生产； 泄漏每年损失约30万元。 使用 压铸车间 1.压铸机冷却通道供气流量用球阀调节： 1)供气流量受冷却风管安装位置影响，不稳定，影响工艺； 2)球阀需经常调节，操作不便； 2.压铸机冷却通道存在缩管： 1) 压力损失：流量计6bar → 模具3bar 2) 有时压力过低，导致冷却流量不够； 3.多处泄漏： 1)流量计等气控柜内； 2)冷却风管快换接头处； 4.模具与风管冷却接触面积小： 1) 冷却效率低，冷却时间长； 冷却需要质量流量，不需要高压空气，供气压力配置不合理导致压缩机电力损失每年超过100万元。 使用 喷涂车间 1.抛光工艺上使用直径16mm直通管吹扫： 每年电力损失第5页1)耗气量大，影响周边设备； 2)直通管内部压损严重，浪费大； 2.存在泄漏：如气磨进气管接口处等； 估计2‐5万元 机加车间 1.表面除水工艺上使用大口径直通管吹扫： 1)耗气量大； 2)直通管内部压损严重，浪费大； 2. 存在泄漏：设备内快插接头处等； 每年电力损失估计2‐5万元 现在，中国压缩空气系统用压缩机每年的耗电量约为2000亿度。由于中国还没有像日本、德国等发达国家在全国范围内开展过大规模的节能活动，轮毂制造装置自动化及工艺处理中大量使用的压缩空气系统还存在很多不合理和待改进之处。如对其实施切实可行的节能措施，可望节省20%以上的能量，具有非常可观的社会效益和经济效益。 第6页3 改造内容 3.1 改造一览表 类型 改造品目 改造内容 压缩空气系统 的节能诊断 气源、管网、用气设备状态测量和合理性诊断； 安装压缩机群专家 控制系统 配备下位机功能以确保最低压力，采用先进的节能控制模式对空压机组进行管理，控制空压机组输出压力低位稳定，将空压机的运行功率降到最低。同时延长压缩机的寿命。 泄漏检测系统构建 构建定期定量泄漏检测系统，提供泄漏检测仪器；对全厂设备和管道进行泄漏检测，排查泄漏，更换元器件、堵漏； 46台压铸机改造 1）压铸机的冷却供气的定流量供气改造； 2）冷却风供气管道的缩管改造； 3）风管终端的热交换效率改善改造； 管道优化 1）管道更换； 2）对压力损失大管道进行优化，减少压损； 3）局部设备增压回路改造； 基本 改造 压缩机变频控制 复盛压缩机上加装变频器一台， 实现压缩机的变频控制和通讯； 1）每台压缩机出口压力、温度检测； 高级 改造 压缩机群专家控制系统增加监测功能 2）各车间流量的计量管理，对现有涡街流量计的二次仪表加装无线通讯模块，传送到中控计算机，进行自动记录管理； 3.2 改造分项表 对象工厂确定改造品目，并签署保密协议后提供详细改造内容，以及改造中双方工作分配。 4 进度计划 第7页具体进度计划在与对象工厂协商后确定。 各项目改造所需时间如下： 类型 改造品目 所需时间 （包含备货） 压缩空气系统的节能诊断 1周 安装压缩机群专家控制系统 4周 泄漏检测系统构建 6周 46台压铸机改造 试验2周 全改8周 管道优化 4周 基本 改造 压缩机变频控制 2周 高级 改造 压缩机群专家控制系统增加监测功能 6周 5 预期效益 实施节能改造的预期节能率为： 2压缩机耗电量降低20%全年压缩机电费节能前600万元节能后480万元基本改造：一年节省的电费120万元全部改造：一年节省的电费120万元第8页本项目实施后将不仅实现了企业的节能，而且为设备的正常运行创造了保证： 1）项目实施后将使变频压缩机工作负载大幅下降，延长了备品备件更换周期。 2）使得冷却供气流量稳定，操作简易，保证产品高质量； 3）气路理顺后将降低目前车间之间用气的相互影响，有效保证气源的稳定，避免因为气源的原因导致设备损坏或影响生产。 4）实现空压机的远程集中操作监控，可由控制室内的人进行操作监控。 5）整个改造可利用工厂的计划停机进行改造，不需要额外停机。 6 实施体制 本项目的实施由北航SMC节能环保中心负责实施： 1）项目负责人： 项目联系人： 2）合作体制及任务分工： U 某毂制造有限公司 U U 北航SMC节能环保中心 本项目技术顾问蔡茂林现为北京航空航天大学教授、北航SMC节能环保中心主任，北京爱社时代科技发展有限公司首席技术专家。担任日本流体动力工业会气动能量评价标准化及其节能应用调查研究委员会委员等职，曾参与2002年日本流体动力工业会对日本企业气动应用现状的调查，在压缩空气节能领域经验丰富。 气动节能推进事务局动力/设备负责人、蔡茂林各车间相关技术人员现场实施者项目的统筹管理及协调；节能措施的制定和实施管理；节能实施效果调查的汇总评价；节能日常管理的规范化、标准化。现状调查的协助；节能对策实施的认可及协助；对策实施后工况的确认；节能日常管理条款的执行。现状调查；节能对策所需硬件的购买；节能对策的实施及效果评价；节能数据的整理汇报；日常管理要项的建议。