三车间QC材料 《节油降耗与排烟温度相关性研究》 节油降耗与排烟温度相关性研究一、小组概况 三车间 QC 小组成立于 2003 月,小组成员都是从事机械修理工作 20 年以上并且经验丰富技术过硬的工人。小组的部分 成员取得了中国质量协会 TQC 基本知识结业证,其他成员接受 TQC 教育平均超过 50 小时。本小组成员多次参加了车间设备的改进 和完善,为车间设备的高效、安全、稳定运行提供了必要的保障, 做出了一定的贡献。 小组概况简明表小组名称 三车间QC 小组 成立时间 2003 注册编号2003-26 课题名称 节油降耗与排烟温度相 关性研究 课题类型 攻关型 活动时间 2004 活动次数12 平均年龄 小组分工 姓名 性别 年龄 文化程度 职位或职称 组长 张长青 41高中 机修组长 组员 机械修理工组员 机械修理工组员 38中专 机修组长 组员 45高中 机械修理工 组员 高中培训情况 人均接受TQC 教育50 小时以上 三车间QC 材料 《节油降耗与排烟温度相关性研究》 二、选题理由我车间的蒸汽锅炉是美国的 E-504 型蒸汽发生器,该锅炉机 组承担着全厂的高温高压蒸汽的供给任务。当蒸汽锅炉正常运转 时,能将 180F 200F的开式给水产生其每小时额定输出为 99% 的优质蒸汽(水分含量小于 1%)。该锅炉有燃油和燃气两套系统, 我厂目前采用的是燃油系统。该系统的主要工作原理就是通过燃 油燃烧放出大量的热来对加热盘管进行加热,加热盘管中的倒流 水(自上而下,箭头方向为水流走向)在接受到大量的热能以后 锅炉工作流程图 变成高温高压的水蒸汽。因此我们希望燃油燃烧的所有能量都可 以被加热盘管吸收。但事实上这是不可能的,肯定将会有一部分 能量不能被盘管吸收,因此我们安装了节能器,目的就是将损失 的热能再吸收一部分回来。热能损失的多少在锅炉排烟温度的高 低上能够间接的表现出来。而现在锅炉的排烟温度过高,说明了 我们锅炉的能量损失还是比较大的,同时现有的形势是我们所用 的燃油—0#柴油的价格飞涨,因此我们在蒸汽的产生以及蒸汽输 送的过程中造成的一切热能损失的多少都将直接关系到我们燃 三车间QC 材料 《节油降耗与排烟温度相关性研究》 油的消耗情况。能量的损失在蒸汽产生和输送过程中都是不可避免的,尽管这样,但我们还是想通过我们的努力并结合现有的技 术手段来设法使能量的损失降到最小从而达到节约燃油的目的。 就目前的情况来看,我们在优化管道的走向以及管道隔热方面做 的比较科学,因此在蒸汽的输送方面我们还是有效的减少了蒸汽 中的热能的损失。我们通过对蒸汽产生环节的观察发现,我们锅 炉目前的排烟温度偏高。大家知道排烟温度过高也就是热能的白 白流失,说的直白一点就是我们燃油的直接损失,这应该是我们 的单炉耗油量上升的一个主要原因。经过我们 QC 小组的讨论分 析认为排烟温度过高会有几种可能的原因。有可能是节能器的效 果不是很理想,比如循环水的循环效果不是很好导致吸收的能量 不能被及时的带走,还比如加热盘管的吸热效果不是很好等等都 是排烟温度过高的一个原因。另有,排烟温度过高对我们锅炉的 使用寿命以及对我们的节能器的使用寿命及使用效果将都会产 图一课程选择流程图 工作中发现问 车间要求三车间 QC 组课题选定产出同量的汽,燃油的用 量与同期相比有了较大 幅度的上升。 要求从根本上解决燃油 的损耗问题。 节油降耗与排烟温度的 相关性研究。 发现问题 要求改进 着手解决 分析问题 根据现状分析发现排烟 温度过高是一主要原因。 查找要因 三车间QC 材料 《节油降耗与排烟温度相关性研究》 很大的负面影响。因此为了避免一些不必要的损失和负面影响的出现,我们必须很现实的是要降低锅炉的排烟温度。为了确保锅 炉的高效率工作,我们 QC 小组全体成员,针对实际工作中出现 的排烟温度过高的问题,组织大家讨论研究,最后选择了降低锅 炉的排烟温度,作为此次攻关课题,过程详见前页图一所示。 三、现状调查 从锅炉监视屏上我们发现:五台锅炉的排烟温度一般在 480F-520F 之间,大大超过了克雷登厂方的设计标准 360F-400F。 可见我们热能的损耗很大,燃油的燃烧所发出的能量不能被有效 的或者说最大程度的吸收,可以说这就是燃油的直接损耗。 经过检查摸排,我们发现节能器中的水循环正常,因此它应 该能吸收热能并将热能及时的带走。于是我们考虑到可能是加热 盘管以及节能器盘管本身的特性在长期的高温下发生变化降低 吸热能力,也可能是加热盘管以及节能器盘管的外壁有灰垢从而 降低了它的吸热效果。4 10日至 QC小组先后对 五台锅炉的内壁及锅炉里面的加热盘管和节能器的盘管进行了 彻底的淋洗和除尘。通过淋洗我们发现淋洗液中的杂质很多而且 需要较长的冲洗时间才可以使内壁冲洗清洁。淋洗结束后,我小 组成员对锅炉的排烟温度进行了连续的跟踪监控。通过监控我们 发现刚淋洗时锅炉的排烟温度比较理想(一般在 330F-360F 之间, 这是完全符合标准的,这也说明加热盘管本身金属特性发生变化 导致吸热效果降低的可能可以被排除)随着时间的推移锅炉的排 烟温度会逐渐上升并慢慢的超过排烟的标准温度。基本上每 24 小时排烟温度会升高 25F 左右,也就是说锅炉在淋洗的 72 小时 以后的排烟温度又将超出标准。通过对五台锅炉淋洗前后的用油 量监测,淋洗 72 小时后耗油量大约比刚淋洗时的耗油量增加了 3%左右,并且锅炉的耗油量还有一个一直的明显的上升趋势。 三车间QC 材料 《节油降耗与排烟温度相关性研究》 8:0011:00 14:00 17:00 日用油量(T) 负责人 4月29日341F 348F 356F 363F 6.12 4月30日370F 376F 385F 394F 6.14 401F409F 416F 421F 6.21 张长清 423F430F 437F 444F 6.09 5月10日445F 457F 467F 470F 6.33 5月11日472F 479F 485F 490F 6.27 张长清 5月12日494F 502F 506F 509F 6.17 5月13日511F 514F 517F 519F 6.41 由此可见,我们如果能有效的控制锅炉的排烟温度就能很好的降低锅炉的平均耗油量。即可以说如果我们控制了锅炉的排烟 温度,我们的节能降耗工作也就取得了很大的突破。 从上表可以看出,每次锅炉淋洗过后的理想运行周期最多只 有三天时间,同时淋洗过后的锅炉排烟温度上升的非常快。等到 了第四天,排烟温度明显就不符合标准了,并且有越来越严重的 趋势。而我们现有的淋洗周期是一个月,这显然已经远远不能满 足我们的现状要求。为此我 QC 小组决定对目前的锅炉排烟温度 过高问题进行必要的攻关,以降低排烟温度为目标达到降低燃油 的间接损耗。 四、确定目标值 我们 QC 小组认真、反复地学习说明书和一些外协的资料, 组织讨论、分析研究,决定利用现有的条件,改善锅炉的排烟温 度,争取有效减缓排烟温度上升过快的趋势,延长锅炉理想的工 作周期。根据生产的现实情况,我们不能把淋洗周期由原来的一 三车间QC 材料 《节油降耗与排烟温度相关性研究》 个月改为现在实际调查中的理想周期(三天),因为如果那样的话就有可能会影响生产并且在冬天就肯定影响生产,另外过于频 繁的淋洗也加快了机械腐蚀老化的进程,因此频繁淋洗不是解决 问题的根本方法。那首先是考虑在不影响生产和锅炉使用寿命的 前提下选择最佳的淋洗周期,同时经验告诉我们最短的淋洗周期 也至少在一周左右。当然我们希望淋洗周期是越长越好,最好是 10 天。在以前的实际调查中的数据分析可知,我们刚淋洗过后锅 炉的排烟温度大概在 340F 左右,平均的增幅在 22F/24 小时。如 果想办法使淋洗后的盘管壁再干净一些,就是淋洗更彻底一些, 那么刚淋洗后的锅炉排烟温度就可能会再低一些,同时如果能使 得淋洗后锅炉排烟温度的增幅再小一些就很容易能够达到我们 的目标值-淋洗周期为 7-10 天。在这种情况下,就要求淋洗后锅 炉排烟温度的增幅就得控制在 10F/24 小时以内。 22 10 1015 20 25 30 35 40 改进前日温度增 图二QC 攻关目标柱型图 三车间QC 材料 《节油降耗与排烟温度相关性研究》 五、原因分析怎样才能使锅炉排烟温度降低是我们本次QC 分析的重点问题 和首要解决的问题,首先我们分析了造成锅炉排烟温度过高的几 个重要方面,我们 QC 小组从人、机、法、环几个方面讨论、研 究得出的结论。 “人”方面主要表现就是我们现有的淋洗周期过长,导致盘 管外壁的灰尘不能被及时的除去从而影响盘管吸热效率。 “机”方面的主要原因可能就是锅炉的淋洗口过小引起淋洗 水压或者是淋洗水量的不够充足导致现有的淋洗总是不彻底。这 样锅炉内的加热盘管和节能器盘管外表面的灰垢不能被有效除 去,从而吸热效果差。 “环”方面主要还是我们现在的燃油质量有所下降,导致我 们盘管的外管壁灰尘比以前增多。由于市场的原因,目前对于这 个问题我们没有什么好的措施。 “法”方面有可能是我们淋洗方法不当,在以后的工作中我 们将不断摸索争取寻找到最佳的淋洗方案和淋洗技巧。见因果分 析图(图三因果分析图)。 加热盘管吸热效果降低 维修保养 方法不当 现在燃油的 杂质比较多 责任心不强 三车间QC材料 《节油降耗与排烟温度相关性研究》 01法打分: 从因果分析图可以看出,导致锅炉排烟温度过高的原因有很 多种,为了确定锅炉排烟温度过高的主要原因并充分发挥我们小 组的集体智慧,我们采取 01 打分法来确定要因。 在此还需要作一个说明的就是,我们所列出来的原因并不是 锅炉排烟温度过高的全部原因。有些原因在我们本课题的进行过 程中已经被排除了,比如:节能器的节能效果不理想或者节能器 的水循环受到了影响等等。下表所列出来的原因就是还没有被排 除是导致锅炉排烟温度过高的原因,没有被排除说明这些原因都 是有可能的。 01法打分表 要因分析:从上面的打分结果可以知道,锅炉排烟温度过高的主要原因 有三个,燃油质量低下、淋洗周期过长、锅炉的淋洗口过小水量 不足淋洗不充分。为更准确的了解锅炉的工作状态,找到并确定 原因 组员 燃油质量低 下,杂质多 淋洗周 期过长 维修保养 方法不当 锅炉的淋洗口 过小水量不足 司炉工责 任心不强 张长青 三车间QC材料 《节油降耗与排烟温度相关性研究》 问题的所在,我们对锅炉的内部结构(见上图)进行了进一步的了解并做了仔细检查。水泵将经过处理的水泵入裹住炉膛的加热 盘管,水在盘管中自上而下沿着盘管吸收大量的压的水蒸汽。炉 膛上方为能量集中区,因此加热盘管相对要多一些,这里也是能 量损失多少的主要地方同时这里也是燃油产生灰尘着落的地方。 经过对锅炉内部结构的了解更加坚信了我们前面所分析的这些 原因是正确的热转化成高温高。 锅炉的内部结构图 七、制定方案 对于问题的分析在上面已经很明了了,现在就是该寻找出一 个比较好的办法来解决问题了。首先就是燃油质量的问题,其次 是缩小淋洗周期并找到一个最佳的淋洗周期,再一个就是锅炉的 淋洗口过小(在可能的情况下,加大淋洗水压)。 针对这三个问题,我QC 小组按照 PDCA 循环先后制订出三套 三车间QC 材料 《节油降耗与排烟温度相关性研究》 方案。方案一:积极并及时的与石化公司联系,希望提高燃油的质 量。保持现有锅炉淋洗口的大小不变,增长每次淋洗的淋洗时间 以期望淋洗的效果更好一点。缩短淋洗周期,争取使我们所选的 淋洗周期在不影响生产的情况下能有效的控制锅炉的排烟温度。 方案二:提高燃油的质量是解决燃油燃烧后灰尘过大的一个 主要方法,因此我们要和石化公司联系以解决燃油质量的问题。 对锅炉淋洗口的进行改造,现有淋洗口的口径偏小,淋洗时的水 量不足同时还要增加淋洗时的水压。其次我们要根据淋洗后锅炉 排烟温度增长的幅度来选择一个最佳的淋洗周期,以保证锅炉的 排烟温度始终保持。 方案三:提高燃油质量是一个需要解决的问题。锅炉内的盘 管外壁上的灰尘比较难以冲洗,我们做一个钢丝刷定期对锅炉的 内盘管进行刷洗,这样刷洗的效果应该比较好一些。淋洗周期还 是根据锅炉排烟温度升高的幅度来确定,采用刷洗的方法将会无 形中延长了淋洗周期,这是我们期望的结果。 八、方案论证 我们 QC 小组制定了三套方案,在全体成员的讨论、分析、 论证,并在采纳了相关专业人士和部门领导的建议后,我们小组 决定采纳第二套方案。 理由是:三套方案在提高燃油质量的问题上的意见是一致的, 都觉得燃油质量要提高。