柳州机车车辆厂配件清洗用蒸汽改造效果

麦建民

(南宁铁路局柳州机车车辆厂，广西 柳州 545007)

柳州机车车辆厂配件清洗用蒸汽改造效果

麦建民

(南宁铁路局柳州机车车辆厂，广西 柳州 545007)

我厂由于各种原因，供汽总达不到工艺要求，严重影响了配件清洗质量，也影响了工厂修车质量，而且所用的蒸汽费用不仅一直居高不下，而且越来越大，直接增大了工厂的修车成本，更影响了工厂整体经济效益。本文通过对这一问题的解决过程，说明要搞好节能工作，必须大搞技改和提高管理水平。

供用蒸汽改造；节能效益

1 存在问题

我厂年修理内燃、电力机车约160台，修理的第一道工序是拆卸、分解机车，然后把拆下的部件(包括车外体)，分门别类归拢，放到不同的池子和台位，由动力车间锅炉房负责供应饱和蒸汽进行加热、煮洗和冲洗。由于各种原因，供热总达不到要求，即使延长供汽时间，仍无法满足工艺要求，严重影响了配件清洗质量，也影响了修车质量，所用的蒸汽费用不仅一直居高不下，而且越来越大，增大了修车成本。这一问题困扰了多年，工厂也采取了多种办法和多项措施，但收效甚微，有关领导、生产部门和一线职工(返工增加其工作量)对此意见很大。随着近年铁路部门对修车质量要求越来越高，质量已关乎到企业生死存亡，这一问题必须尽快解决。

我厂有2台4 t锅炉(一用一备)，由1台锅炉燃烧生物质燃料供汽，每天从早上7时开炉供汽，到晚上23：00时停炉。锅炉房通过两根(DN80、DN100各一根)保温管道，把蒸汽输送到2 km外的2个分汽缸，再通过9根管道分别给柴油机、电机、机车3个车间供汽。

柴油机车间由5根管道给4个容积共计70 m3的煮洗池供汽(主要煮洗含油配件)；电机车间由1根管道给1个容积为30 m3的煮洗池供汽(主要煮洗电机零部件)；机车车间由2根管道给5个容积共计180 m3的煮洗池供汽(主要煮洗油泥件)，另由1根管道给40 m3的水箱供汽加热碱水(用于冲洗机车外车体)和煮洗机车燃油箱(一般是晚上用)，所有煮洗池都为敞开式(无盖)，三分之一埋在地下，四周边简易保温。各用汽点基本都是同时用汽，最好情况时的最高压力也就只有不到0.1MPa，最低时只有0.02 MPa 。由于蒸汽压力太低，各煮洗池温度最高时也就只有60 ℃左右，电机车间的池子(在供汽管网的末端)一直都没有超过55 ℃(工艺要求是70 ℃)。

2 改造方案

2.1 方案原理

我们知道，同为蒸汽，压力越高其热焓越大，温度也越高，反之温度也越低。比如0.05 MPa压力的饱和蒸汽，热焓为2 645 kJ/kg、温度只有81.35 ℃；又如0.16 MPa压力的蒸汽，热焓为2 696.8 kJ/kg、温度为113.32 ℃，见文献[1]热焓表。我厂各车间的用汽点都没能达到生产、工艺和质量要求，我们分析主要是供汽压力太低，由于各池子是敞开式的，散热面积是体积的35%左右，加热和散热达到平衡，故温度就很难上来，即使再如何延长供汽时间，只要还是这样的压力，这样的平衡就无法打破，最多也只能维持原有的温度(加热起保温作用)。要想提高温度达到工艺要求，就必须打破这一平衡，要供热大于散热，也就是提高供热热焓(即蒸汽压力和温度)。提出两种方案：(1) 增加供汽能力，但原来的1台4 t锅炉已是满负荷运行，无法再提高供汽能力，若加开1台锅炉，现有的设备、供水、供电和操作人员，以及运行成本等等都不允许。(2)采用分时段、集中供汽的方案。即对3个用汽车间和各用汽点进行分割，规定具体的用汽时间和用汽点，这样在某个时间段只有部分用汽点用汽，就能提高供汽压力，温度也会提高，从而满足生产、工艺和质量要求。

2.2 方案实施

(1)深入现场，详细了解各车间每天生产、工艺和用汽等情况。

(2)制订和实施分时段集中供汽方案。

(3)改造不合理的供用汽管道和效率较低的煮洗池，使之能单独控制、单独供汽；增加进汽管道提高加热效率。对现有的管道、阀门进行改造，从而实现可以按需要实时开、闭阀门，完成对各个车间和用汽点进行供汽的目的。由于需要根据供汽压力和生产情况进行实时开、闭阀门，而且所有阀门都在现场，锅炉房距现场直线距离有近3 km，其联络有两种方式：有线和无线。无线方式优点是结构简单易行、投资小，缺点是运行不稳定、易受干扰，特别是在生产区域更严重；有线方式优点是不受干扰、运行精确稳定，缺点是布线施工难度大。经过调查、研究和现场走访，我们最终确定采用有线方式。

(4)敷设光纤通信电缆、安装摄像头及整套远程控制设备。由于所需通道较多，所以我们选择了用光纤通信电缆(体积小、重量轻、通道多、损耗低等)进行联络和传输；同时还为两个需要实时调控的用汽点安装了摄像头。

(5)安装电动阀门和温度、压力探头。

(6)安装调试整套系统。

(7)根据煮洗质量和效果，以及各用汽点反馈的情况，进一步完善方案，并形成完整的工艺文件，交锅炉房通过控制系统执行。

(8)根据生产、供用汽，以及现场工作(图像)的具体情况，对各供用汽点进行更优化的配置，逐步压缩锅炉房开炉和供汽时间，并适当减少清洗剂的投放量，从各方面降低生产成本。

整个方案由操控系统的多个单元构成(见图1)。

图1 系统构成示意图

3 性能、特点与改造效果

该项目不仅能在锅炉房远程视频监控，获得所需参数，还能实时操作11个电动阀门的关、开，实现供、停蒸汽，而且能对所有视频和参数及操作情况进行存储，随时调阅，锅炉值守人员只需在电脑上点击鼠标就能轻松完成和实现。另外，通过厂内互联网，实现在多个办公室的电脑上对整个系统的可视与监控，而且为了确保系统的可靠性，在有故障时不影响系统的正常工作，我们在现场转换开关箱上，设置了远程、现场转换开关，做到了远程、现场双回路控制，同时利用原有的手动截止阀，逐个调节每个阀门的开启度，进而实现每个池子的精细供汽。在机车车间现场设计安装了一套温度自动控制装置，加热水温达到设定温度后，阀门自动关闭，停止供汽，同时反馈给锅炉房远程控制终端，提示温度已达到要求可停止供汽(停炉)。

该项目从2015年初开始启动，8月份投入使用，取得了较大的经济效益和社会效果。(1)使锅炉房和各用汽点的蒸汽压力提高了1倍以上；露天跨各煮洗池温度提高了15 ℃左右；电机车间煮洗池也达到了70 ℃规定值，从而在没有增加供汽设备、时间和数量的基础上，提高和满足了各车间生产、工艺和清洗的质量要求，配件煮洗再也没有发生返工现象，解决了困扰多年的配件煮洗不干净的问题，确保了修车质量。(2)经济效益分析见表1， 2015年8～12月蒸汽费用平均每月比上年同期绝对值就降低了近2万元，要是按单位修车产量用汽计算，年节约价值达21.4万元。整个工程(包括前期安装的电动阀)投资不到18万元，节约的蒸汽费，不到一年就能收回投资。

表1 经济效益分析

项目2015年8～12月2014年8～12月备注产量(台标准车)64 829168 38972015年全年产量为蒸汽费(万元)90 1884104 8804150 0926台标准车单耗(元/台)1391215336节约(万元)9 2321 37

(3)由于有了远程可视和控制系统，为下一步更好地确保配件煮洗质量、压缩供汽时间(可时刻调整和实施科学合理的供汽方案)、进一步提高煮洗质量和效率、降低生产成本(蒸汽和清洗剂)打下了很好的基础。

[1] 中国石化集团上海工程有限公司. 化工工艺设计手册(上册)[M].第3版.北京：化学工业出版社，2003：716-720.

2016-03-08；

2016-05-03

麦建民(1962—)，男，广西人，主管工程师，从事能源技术管理工作。

2095-1671(2016)03-0124-03

U269.32+<5 class="emphasis_bold">5 文献标志码：B5

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