汽车涂装线烘干炉废气余热回收利用

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1、汽车涂装线烘干炉废气余热回收利用浙江天冠机电工程有限公司引言涂装车间是汽车整车制造过程中能耗大户，其中用于烘干漆膜的烘干设备是主要耗能设备之一，占整个涂装车间能耗近30%甚至更高。所以在满足安全生产并符合环保法规的前提下，烘干炉节能环保技术的推广应用成为众多汽车制造厂家关注和实施的重点课题。在实际生产中，烘干设备的供热系统和废气处理系统的排烟热损失，约占总能耗的25%，虽然这些烟气的排放温度降至180-250℃，就满足现在的环保法规要求，但这部分被排放的烟气仍然存在着能源回收的契机。对低温排放的烟气进行余热回收和利用，是涉及烘干设备、公用动力设备等综合性很强的系统节能技

2、术，是涂装车间能源综合利用的典型案例。应用形式主要有利用高温烟气来预热烘干炉所需要的新鲜空气，加热空调送风机组，加热前处理线槽液以及车间供暧等。一、供热系统及废气处理系统现状国内汽车企业常用的几种供热及废气处理系统1、单台油漆固化炉设RTO废气处理设备电泳，中涂，面漆三条燃气型直通式烘干炉，其废气经高温焚烧处理并预热烘干炉所需新鲜空气后经烟囟排烟温度在200℃左右，其原理见图1。图1废气焚烧处理原理图2、电泳、中涂、面漆三条燃气型直通式烘干炉，其废气采用集中处理方式，处理完后经烟囱排烟温度在180℃左右，其原理见图2图2废气集中处理原理图3、烘干炉采用三元体四元体废气处

3、理装置，处理后烟气单独排放，原理见图3图3废气处理原理图二、前处理槽液加热现状1、采用动力锅炉房热水加热槽液。2、采用外购蒸汽直接加热槽液。3、先通过外购蒸汽加热工艺热水，在通过工艺热水与槽液换热。三、余热回收利用的必要性涂装车间是汽车整车制造过程中能耗大户，在实际生产中，烘干设备的供热系统和废气处理系统的排烟热损失，约占总能耗的25%。目前国内各大汽车企业车身涂装线废气均采用焚烧处理的方式，有的企业有一次热量回用（加热新风），有的焚烧完后直接排放，排烟温度在180-250℃，热能白白的浪费了，在能源日益紧张的情况下，如何更加合理的利用涂装车间的能源，成为当前最重要的话

4、题。综合分析涂装线的工艺流程，发现前处理需使用大量的热能在加热槽液，而油漆烘干炉经废气排出大量的热能，所以现阶段比较流行的节能方式为回收烟气的余热，用来加热前处理槽液加热。这种模式是最能体现节能的效果的，通过节能改造可以大大降低整个涂装车间的能源成本。四、余热回收系统案例（神龙汽车有限公司）1、余热回收供热原理改造前，无余热回收供热情况下前处理槽液加热方法是用锅炉房供给120℃高温热水，与车间工艺热水70℃回水混合至90℃，供给前处理脱脂和磷化等，以板式换热器加热槽液至工艺温度。车间工艺热水送水温度为90℃左右，回水温度为70℃左右；锅炉房热水管道送水温度为120℃左右

5、高压热水，回水温度90℃左右。改造后，利用余热回收设备，将烘干炉200℃高温烟气余热回收用于加热前处理工艺回水，使工艺热水回水温度﹥80℃，从而减少锅炉房120℃高温热水的用量，减少加热水能耗，实现节能环保目的，见图4。余热回收供热后，锅炉房供热与其同时给前处理供热，并优先使用余热热能，锅炉房作为余热供热不足时的补充热源。图4余热回收系统和锅炉房给前处理供热原理2、余热回收器余热回收器是将烟气热量转换给热水，实现加热水目的的核心设备。热管式换热器成为很多设备制造商重点研发和推荐的产品。热管是一种具有高导热性能的传热元件，由导热介质蒸发与凝结来传递热量，蒸发段吸热传递到冷

6、凝段放热，实现热能从热管的吸热端传递到放热端。其等效导热系数是金属的一万倍左右，传热温度衰减小，传热速度快，典型热管的结构如图4所示。将众多的热管有序布置在隔板上，隔板将烟气箱体与水箱隔离，通过热管将高温烟气热量吸收并传递给水，实现烟气余热回收加热水目的，如图5。低温流体低温流体高温流体高温流体图5热管工作原理与热管换热器3、余热回收烟气系统余热回收烟气系统是指将烘干炉烟囟中的高温烟气输送至余热回收器，实现热量传递后烟气温度降低，再次输送到原烟道排放的一套设备。本项目通过改造烘干炉烟囱，设置电动风阀，安装余热回收装置、补偿风机、自动控制柜等，实现烘干炉烟气余热回收,见图

7、6。为保证余热回收器安装后烘干炉工况在正常状态下，余热回收器应以旁路形式安装，并保留原排烟通道以防余热回收器故障时，烟气可通过原烟道排出。烘干炉的最终排烟温度应保持在100℃以上，以免引起受热面烟气冷凝腐蚀排烟管道和余热回收设备。烟囱旁通烟道RTO余热回收器图6余热回收设备现场安装图5、余热回收热水循环系统在前处理生产前需将槽液提前加热到工艺温度。在设备启动初期，余热管路中热水温度不高，此阶段应由锅炉房为前处理加热；待管内热水温度上升到一定条件（本项目设定60℃），再接入前处理工艺热水管路供前处理用热。因此，需要余热回收水路循环系统可自动