X鍛造有限公司蒸空模鍛錘節(jié)能減排技術(shù)改造項目可行性研究報告-完整版

- - 湖南鍛造有限公司 蒸空模鍛錘 節(jié)能減排技術(shù)改造項目 可行性研究報告 文件編號： 08A05-1 文件版次： 0 版 1 目 錄 一、總論 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 可行性研究報告編制的依據(jù)和原則 . 1 1.3 改造項目必要性分析 . 3 二、企業(yè)基本情況 . 8 2.1 企業(yè)簡介 . 8 2.2 生產(chǎn)經(jīng)營情況及“十一 五”發(fā)展目標規(guī)劃 . 8 三、項目改造前、后效果比較 . 11 3.1 項目改 前情況 . 11 3.2 項目改造后情況 . 13 3.3 改造前后效果比較 . 17 四、項目改造地址概況及生產(chǎn)條件 . 24 4.1 廠區(qū)概括 . 24 4.2 建設(shè)的資源條件 . 25 五、改造的主要內(nèi)容，改造方案的目標 . 27 5.1 蒸空模鍛錘電液改造的主要內(nèi)容簡述 . 27 5.2 改造前的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備情況 . 28 5.3 項目改造的主要內(nèi)容 . 29 5.4 改造后的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備 . 30 5.5 改造的主要方案 . 31 5.6 鍛件表面處理 . 34 5.7 改造目標 . 34 六、改造項目的輔助設(shè)施建設(shè) . 36 2 6.1 項目改造設(shè)計依據(jù)資料 . 36 七、節(jié)能減排組織機構(gòu) . 39 7.1 組織機構(gòu)及管理體制（見下圖） . 39 7.2 公司節(jié)能減排管理人員及職責(zé) . 40 7.3 公司節(jié)能減排管理規(guī)章制度 . 44 7.4 能源計量器具的配備及管理情況 . 46 7.5 節(jié)能減排崗位培訓(xùn) . 48 八、項 目實施計劃 . 49 8.1 項目實施周期 . 49 8.2 項目改造第一期工程： . 49 8.3 項目改造第二期工程： . 49 8.4 改造項目責(zé)任人： . 49 九、投資估算與資金籌措 . 50 9.1 投資估算及資金籌措 . 50 十、效益分析 . 52 10.1 產(chǎn)品生產(chǎn)能力 . 52 10.2 產(chǎn)品成本估算、利潤 . 52 十一、結(jié)論 . 54 1 1一、 總論 1.1 概述 1.1.1 項目名稱、建設(shè)單位、公司性質(zhì)、改造地址 項目名稱：蒸空模鍛錘節(jié)能減排技術(shù)改造項目 建設(shè)單位：湖南鍛造有限公司 企業(yè)性質(zhì)：民營企業(yè) 企業(yè)法人： 建設(shè)地址：湖南省漣源市水洞底鎮(zhèn)、湖南鍛造有限公司模鍛車間。 1.1.2 工程規(guī)模 工程規(guī)模：拆除兩臺 SHL10 13 A 燃煤鍋爐，改 110T 共 6 臺蒸空模鍛錘為 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 。 該項目改造投產(chǎn)后，公司設(shè)備設(shè)施及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等技術(shù)水平在國內(nèi) 同行業(yè)占據(jù)領(lǐng)先地位，屬國內(nèi)先進水平；產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模在國內(nèi)同行業(yè)中排位靠前，在中南區(qū)域占據(jù)首席地位。 1.2 可行性研究報告編制的依據(jù)和原則 1.2.1 編制依據(jù) 湖南鍛造有限公司提供的有關(guān)資料 國家發(fā)改委、建設(shè)部 20061325 號文 建設(shè)項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)第三版。 鍛造業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃 國家“十一 五規(guī)劃” 2 裝備制造業(yè)調(diào)整和振興實施細則 1.2.2 編制的原則 1.2.2.1 認真 執(zhí)行 國家、地方、行業(yè)現(xiàn)行法令、法規(guī)及各專業(yè)的標準規(guī)范。 1.2.2.2 技術(shù)上采用成熟先進可靠的技術(shù)，力求經(jīng)濟合理，達到降低能耗，降低 SO2 排放 、 粉塵排放、廢渣排放、創(chuàng)造良好的 生產(chǎn)環(huán)境，取得最佳經(jīng)濟效益，增加就業(yè)崗位，保證生產(chǎn)裝置安全 、穩(wěn)定 ， 長期運行。 1.2.2.3 充分利用原有生產(chǎn)設(shè)備、廠房等條件 ，合理安排改造工期，節(jié)約投資，加快改造速度，盡快發(fā)揮改造后效能，早見效益。 1.2.2.4 改造的主體內(nèi)容從節(jié)能、減排、安全和公共衛(wèi)生同時考慮，盡量消除 生產(chǎn)對環(huán)境和員工造成的危害。 1.2.2.5 安全：符合現(xiàn)行標準規(guī)范、規(guī)定和規(guī)程的要求，從安全、消防、抗震、勞動安全及工業(yè)衛(wèi)生的配套同時考慮。 1.2.2.6 控制費用節(jié)省改造投資，在確保改造項目 、 改造質(zhì)量的前提下，盡量降低改造工程造價，使項目綜合技術(shù)經(jīng)濟指標達到中、上水平。 1.2.2.7 環(huán)保 、 勞動安全衛(wèi)生 “三廢”排放必須符合國家的有關(guān)標準和本項目的環(huán)評 報告的要求，生 產(chǎn)操作環(huán)境條件必須符合國家勞動安全及工業(yè)衛(wèi)生的要求，認真貫徹執(zhí)行 國家有關(guān)環(huán)境保護和職業(yè)安全衛(wèi)生的政策和法規(guī)，滿足國家對環(huán)保的要求。 3 1.2.2.8 編制目標 對改造項目投資估算，經(jīng)濟分析，秉著實事求是、穩(wěn)妥可靠、充分調(diào)研市場、改造項目技術(shù)先進性、可靠性的原則進行估算和分析，取得良好的改造效果。 1.3 改造項目必要性分析 1.3.1 項目改造的宏觀經(jīng)濟背景 根據(jù)國家“十一五”規(guī)劃，裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃實施細則中“提升四大配套產(chǎn)品制造水平，夯實產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)”，重點發(fā) 展 大型核電 設(shè)施鍛件，百萬千瓦級超臨界火電機組鍛件， 70 萬千瓦以上等級大型混流式水輪機組鍛件，石化、煤化工重型鍛件，大型船用曲軸、螺旋槳軸鍛件，大型軸型圈、齒輪鍛件、工程機械、軍工鍛件、汽車配件、農(nóng)機、礦山冶金機械鍛件，市場潛力巨大。 目前，我省發(fā)展鍛壓工業(yè)有四方面優(yōu)勢。一是進入二十一世紀，我國汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，形成了多品種、全系列的各類整車和零部件配套體系，產(chǎn)業(yè)集中不斷提高，產(chǎn)品技術(shù)水平明顯提升，已經(jīng)成為世界汽車生產(chǎn)大國。二是國內(nèi)鍛造企業(yè)主要集中在長江以北、東北地區(qū)，中南區(qū)域至整個長江以南缺泛大型鍛造企業(yè)，區(qū)位優(yōu)勢十 分明顯。二是改造后產(chǎn)品市場需求廣泛，鍛造產(chǎn)品涵蓋了軍工鍛件、鐵道車輛模鍛件、汽車零部件、工程機械、冶金、礦山、煤機產(chǎn)品、大型 船 用曲軸，齒輪等裝備制造工業(yè)。四是汽車產(chǎn)業(yè)潛力巨大，被列為湖南重點支柱產(chǎn)業(yè)。因此，公司需充分把握這些有利條件，加快技術(shù)改造，進一步發(fā)展壯大，不斷提升市場競爭力，搶占模鍛產(chǎn)品市場最高點。 1.3.2 國家產(chǎn)業(yè)政策對節(jié)能減排的要求。 4 國家“十一五”規(guī)劃綱要提出，到 2010 年我國萬元 GDP 能耗降低 20左右、主要污染物排放減少 10，并將其列為重要約束性指標。不久前召開的全國節(jié)能減排工作電視電話會議上強 調(diào)，要把節(jié)能減排作為當前加強宏觀調(diào)控的重點，作為調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式的突破口和重要抓手，作為貫徹科學(xué)發(fā)展觀和構(gòu)建和諧社會的重要舉措，進一步增強緊迫感和責(zé)任感，下大力氣、下真功夫，確保實現(xiàn)“十一五”規(guī)劃確定的節(jié)能減排目標。 節(jié)能減排是貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會主義和諧社會的重大舉措；是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇；是推進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變增長方式的必由之路；是維護中華民族長遠利益的必然要求。當前我國正面臨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展和人口增長與資源環(huán)境約束的突出矛盾。如果不加快調(diào)整結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式 ，資源支撐不住，環(huán)境容納不下，社會承受不起，經(jīng)濟發(fā)展難以為繼。在這個問題上，只有堅持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，才是實現(xiàn)經(jīng)濟又好又快發(fā)展的正確道路。 電力、鋼鐵、鍛造、有色、建材、石油加工、化工等行業(yè)，占了全社會能源消耗和污染排放的大頭。遏制這些高耗能高污染行業(yè)過快增長，是推進節(jié)能減排工作的當務(wù)之急，也是當前宏觀調(diào)控的緊迫任務(wù)。要大力淘汰電力、鋼鐵、鍛造、建材、電解鋁、鐵合金、電石、焦炭、化工、煤炭等行業(yè)的落后產(chǎn)能。 企業(yè)位于節(jié)能減排的最前沿，責(zé)無旁貸，要積極行動起來，引進新技術(shù)、改造舊設(shè)備，大力發(fā)展循環(huán) 經(jīng)濟，全面推行清潔生產(chǎn)，主動承擔(dān)社會責(zé)任。 1.3.3 鍛壓技術(shù)發(fā)展趨勢 5 鍛造設(shè)備的發(fā)展是伴隨工業(yè)技術(shù)的發(fā)展同步進行的，它的歷史也是比較漫長和悠久的。從它的發(fā)展過程中我們也可以看出鍛造設(shè)備的發(fā)展趨勢就是從最初的原始化、簡單化，發(fā)展到具有先進高新技術(shù)加入的高效化、快速化、成套化、數(shù)控化和聯(lián)動化。 鍛錘是一種最古老而又萬能的鍛壓設(shè)備，在鍛造工業(yè)中一直發(fā)揮著重要作用，是機械制造業(yè)中量大面廣，不可缺少的一種鍛壓設(shè)備。雖然隨著其它一些鍛壓設(shè)備如液壓機和機械壓力機等的出現(xiàn)和發(fā)展，在一定程度上取代了一部分鍛錘的工作。但是直到現(xiàn)在，鍛 錘，尤其是模鍛錘，在各國鍛造工業(yè)中仍占主導(dǎo)地位，絕大多數(shù)模鍛件都是在錘上生產(chǎn)的。 1.3.3.1 機械錘 機械錘是一種比較古老的鍛錘，隨著它的發(fā)展，按照結(jié)構(gòu)形式分為夾桿錘、皮帶錘、彈簧錘及鋼絲繩錘。 這種錘的優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單，投資少。它的缺點就是打擊頻次低，能量利用率小，生產(chǎn)效率低，鍛件精度差。在我國某些落后地區(qū)仍有大量機械錘在使用中，另外在世界某些發(fā)展中國家如印度等國家，模鍛錘仍以皮帶錘為主。 1.3.3.2 蒸空模鍛錘 蒸空模鍛錘 是上世紀 20 年代應(yīng)運而生的。它有兩種形式：一種是以工業(yè)鍋爐為動力站，以蒸氣為工作介質(zhì)的鍛錘；另一種是以空氣 壓縮機為動力站，以壓縮空氣為工作介質(zhì)的鍛錘。它的優(yōu)點是： a.結(jié)構(gòu)簡單，操作方便； b.造價低，維修方便。 缺點是： a.能量利用率極低，只是 1%2%之間； b.鍛造精度低， 6 由于是梳形導(dǎo)軌形式，錘頭導(dǎo)向差，打出的鍛件精度低。 目前， 蒸空模鍛錘 出路應(yīng)在于采用先進的 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘技術(shù)進行改造，具體內(nèi)容是采用現(xiàn)代 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 技術(shù)做的電液傳動裝置取代原有鍛錘的汽缸及動力站，保留原有機架、砧座。改造過的能量利用率可提高 90%以上。 1.3.3.3 空氣錘 空氣錘工作介質(zhì)也是空氣，但它的壓縮空氣是由設(shè)備本身的傳動機構(gòu)帶動壓縮活 塞，將壓縮空氣傳遞到工作活塞 (錘桿 )上進行動作的。眾所周知，空氣錘是目前鍛造行業(yè)使用最廣泛的設(shè)備之一，主要用于自由鍛造，鐓粗、拔長、沖孔、熱剪、鍛焊、彎曲、扭轉(zhuǎn)和胎模鍛造等工序，同時還應(yīng)用于大型模鍛件的制坯工序。空氣錘與其它類型錘相比：投入成本低、無污染，具有使用靈活，操作方便，控制性能可靠等優(yōu)點。 1.3.3.4 電液錘 我國的 電液錘 技術(shù)是在首先把液壓傳動原理用于傳統(tǒng) 蒸空模鍛錘進行動力頭技術(shù)改造的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展起來的，在“換頭”改造過程中由于我國技術(shù)人員對液壓系統(tǒng)上快速放油閥及相關(guān)控制閥技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進，使得這項技 術(shù)不僅能應(yīng)用于模鍛錘，而且也能應(yīng)用于自由鍛錘上，因此發(fā)展速度很快。近幾十年來，隨著現(xiàn)代液壓技術(shù)和電控技術(shù)的高速發(fā)展，高效節(jié)能的 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 已經(jīng)逐步成為鍛錘中的主力軍。 1.3.4 技術(shù)改造的可靠性 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 是鍛錘家族中的一支新秀，是利用沖擊能 7 量使金屬產(chǎn)生塑性變形的鍛壓設(shè)備。由于結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工藝適應(yīng)性強，在我國模鍛和自由鍛領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。 傳統(tǒng)的蒸空模鍛錘是以蒸汽或壓縮空氣作為動力，效率低、能耗高、環(huán)境污染嚴重，屬于落后淘汰設(shè)備。而 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 采用氣、液驅(qū)動或全液壓驅(qū)動，技術(shù)先 進，與蒸空模鍛錘相比，具有很高的節(jié)能效果。因此， 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 是傳統(tǒng)蒸空模鍛錘最理想的替代產(chǎn)品。 利用 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 技術(shù)，可對原有蒸空模鍛錘進行改造，保留原有機架、砧座和基礎(chǔ)設(shè)施，換上機、電、液一體化的電液驅(qū)動頭，即可將原來的 蒸空模鍛錘 改造成 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 。改成 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 以后，不改變原蒸空模鍛錘的操作方法，能更好的滿足鍛造工藝要求，可進行墩粗、拔長、滾料、預(yù)鍛、終鍛和多工位鍛造，能實現(xiàn)重打、輕打、連打、懸錘和任意位置的急停動作，并可通過設(shè)備運行參數(shù) (氣、液壓力 )的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)打擊能 量的適量調(diào)節(jié)，克服了原蒸空模鍛錘需要依賴蒸汽鍋爐系統(tǒng)的固有弊病，做到了有電就可開機打錘，操作靈活，使用方便。 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 的主要特點是：高效節(jié)能、注重環(huán)保、技術(shù)先進、性能可靠、操縱靈活、維護方便。 8 2二、 企業(yè)基本情況 2.1 企業(yè)簡介 湖南鍛造有限公司 （含全資子公司漣源華龍車軸有限責(zé)任公司）地處婁底西郊 ， 占地面積 20.5 萬平方米 ， 是收購原湖南省鍛造廠 （大型軍工破產(chǎn)企業(yè)） 而組建的一家民營控股改制企業(yè) ， 公司 注冊資本 2000萬元 ， 現(xiàn)有資產(chǎn)總額 1.07 億元 ， 員工近 300 人 ， 其中專業(yè)技術(shù)人員 40余名 .企業(yè)具有鐵道車輛 車軸、軍工產(chǎn)品 (501 戰(zhàn)車 ） 鍛件等生產(chǎn)資質(zhì) ，同時生產(chǎn)汽車零部件、工程機械、礦山冶金、農(nóng)機等裝備制造業(yè)發(fā)展鍛件產(chǎn)品，年 產(chǎn) 各類鍛件 1 萬 多 噸 ， 產(chǎn)值 1.2 億元，銷售收入 1.05 億元。 公司 已通過 ISO9001： 2000 質(zhì)量管理體系認證 。 公司主要發(fā)展方向 是在 鞏固自由鍛件生產(chǎn)、鐵道車軸的生產(chǎn)。加大蒸空模鍛錘節(jié)能減排技術(shù)改造及自由鍛、 鑄造生產(chǎn)線技術(shù)改造，在模鍛件自由鍛件粗加工基礎(chǔ)上，向深加工、精加工發(fā)展、延伸裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈， 加大新產(chǎn)品的開大力度， 形成鍛造機加一條龍的生產(chǎn)格局，制造出品牌終端產(chǎn)品，通過改造使公司設(shè)備設(shè)施及 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，達到國內(nèi)同 行 業(yè)先進水平，在項目開工后五年不斷融資將企業(yè)建成婁底市裝備制備業(yè)龍頭企業(yè)，成為名副其實的“中南鍛造基地”。 2.2 生產(chǎn)經(jīng)營情況及“十一 五”發(fā)展目標規(guī)劃 2.2.1 生產(chǎn)經(jīng)營情況 湖 南鍛造有限公司自二 八年三 月組建以來，承接了原湖南省鍛造廠鐵道車軸，軍工鍛件及部分汽配、煤 機礦山冶金機械鍛件產(chǎn)品的生產(chǎn)資質(zhì)和生產(chǎn)經(jīng)營市場，公司管理層牢固樹立將企業(yè)優(yōu)化升級，做大做強的信心，一方面盡快建立健全現(xiàn)代企業(yè)管理制度，使公司各 9 項工作 逐步走向規(guī)范，另一方面迅速開展生產(chǎn)經(jīng)營的全面恢復(fù)和正常營運，不斷加強技術(shù)改造，加 大新產(chǎn)品開發(fā)進程，努力擴大生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模。 08 年完成產(chǎn)品產(chǎn)量 12000 噸，實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值 1.2 億 元，銷售收入 1.1 億 元， 09 年預(yù)計完成產(chǎn)品產(chǎn)量 14000 噸，實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值 1.3億 萬元，銷售收入 1.2 億 元 。 2.2.2 項目改造情況 針對模鍛設(shè)備老化，產(chǎn)品成本高，污染物排放大，勞動生產(chǎn)條件較差，公司通過調(diào)研及論證。于 08 年 6 月開始對蒸空模錘實施技術(shù)改造，投入資金 2000 多萬元，計劃 2010 年 6 月全部改造完畢，改造時間為 2 年，目前已改成了一臺 2T 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 ，一臺 3T 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 ，一臺 10 噸 全液壓驅(qū)動電液模鍛 錘 ， 經(jīng)調(diào)試生產(chǎn)效果明顯，達到了節(jié)能減排的目的，另三臺蒸汽錘正在改造當中。 2.2.3 發(fā)展目標規(guī)劃 公司 近 四年（ 2008.62012.6）分兩個階段 2.2.3.1 第一階段（ 2008.62009 年底） 完成蒸空模鍛錘技術(shù)改造，并為加熱用燃料 油 改 造 為清潔能源天燃氣，做好改造前期土建及可行性論證工作，為后期改造做好準備。 2.2.3.2 第二階段（ 2010 年 2012 年） 對模鍛生產(chǎn)設(shè)備進一步完善改造，及調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)能，增加模鍛件生產(chǎn)及機加配套設(shè)備，形成鍛造、機加一條龍體系，同時完成加熱用燃料油改為清潔燃料 天然氣的改造。 通過改造， 達到年產(chǎn)各類鍛件 5 萬噸，工業(yè)產(chǎn)值達到 6 個億的水 10 平，為 5 年后擴大產(chǎn)能達 10 萬噸生產(chǎn)規(guī)模做準備。 11 3三、 項目改造前、后效果比較 3.1 項目改前情況 3.1.1 項目改前的主要生產(chǎn)工藝流程 3.1.2 改造前的設(shè)備 3.1.2.1 改造前模鍛件 的 主要生產(chǎn)設(shè)備 改造前模鍛件生產(chǎn)的主要生產(chǎn)設(shè)備 為蒸空模鍛錘 。 蒸空模鍛錘是采用蒸汽作動力驅(qū)動鍛錘鍛造，是利用沖擊能使金屬產(chǎn)生塑性變形的設(shè)備。蒸空模鍛錘由于結(jié)構(gòu)簡單，錘體堅固耐用，工藝多樣性強，在鍛造行業(yè)廣泛應(yīng)用。 近年來，由于各種新工藝及新設(shè)備的出現(xiàn)，加之能源和環(huán) 保方面的要求愈來愈高，傳統(tǒng)蒸空錘的缺點日益突出，主要表現(xiàn)在： a）動力站昂貴。 b）能源消耗大。據(jù)統(tǒng)計，其能源利用率不到； c）蒸汽鍋爐排出的煙塵嚴重污染環(huán)境； 檢驗入庫 產(chǎn)品 產(chǎn)品 鍛坯 加熱坯料 加熱爐 蒸空模鍛錘 熱處理 酸洗 鍋爐 水泵 產(chǎn)生廢水、廢氣、 SO2、煙塵、廢渣 產(chǎn)生廢酸、廢水 蒸汽 12 d）振動與噪音 ， 工作環(huán)境惡劣； e）這些設(shè)備大多為五、六十年代制造，設(shè)備老化； 用壓縮空氣代替蒸汽雖然解決了上述一些問題，但其能耗相當大，與蒸汽錘相差無幾。這些給鍛造企業(yè)降低成本從而在市場競爭中占據(jù)有利位置帶來了相當大的困難。 3.1.2.2 改造前 的 動力設(shè)備 改造前 的 動力設(shè)備 為 兩 臺 SHL10 13 A 燃煤鍋爐 ，以鍋爐產(chǎn)生蒸汽作為模鍛錘生產(chǎn)的動力。 鍋爐燃料漣 邵礦務(wù)局轄區(qū)內(nèi)所產(chǎn)二類煙煤，含硫 2%，含灰份 30%，屬國家規(guī)定被替代能源或必須采取脫硫措施，改造成本大。鍋爐熱效率為 40%。燃煤不充分，冒黑煙現(xiàn)象嚴重，產(chǎn)生大量 SO2、 CO2、粉塵、廢渣、廢水、廢酸等，環(huán)境污染嚴重，勞動安全衛(wèi)生條件差。 該兩臺燃煤鍋爐于 1986 年承建， 已經(jīng)超使用年限，故障頻率高，安全隱患多，不符合安全生產(chǎn)要求， 是國家明文規(guī)定被改造或被淘汰的高能耗設(shè)備，已多次 被質(zhì)監(jiān)部門檢驗后勒令停爐或降壓使用，無改造價值。 煙煤價格高，運輸成本大， 蒸汽供應(yīng)管道較長，熱損失大，產(chǎn)品綜合能耗較高達 3.5 噸原煤 /噸鍛件 ， 產(chǎn)品成本高，在市場沒有競爭性，公司沒有市場，無法發(fā)展 。 3.1.2.3 項目改造前產(chǎn)品表面清除缺陷方式 鍛造產(chǎn)品經(jīng)熱處理后，需采用硫酸酸洗方式清除產(chǎn)品缺陷，而由于酸洗設(shè)備設(shè)施老化，回收硫酸很難達到預(yù)期效果，年產(chǎn)生廢酸 7500 13 噸。 3.2 項目改造后情況 3.2.1 項目改造后的主要生產(chǎn)工藝流程 3.2.2 項目改造后的生產(chǎn)設(shè)備 3.2.2.1 項目改造后的模鍛件主要生產(chǎn)設(shè)備 項目改造后的模鍛件生產(chǎn)設(shè)備為 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 。 電液錘采用液壓或液氣驅(qū)動。電液鍛錘簡化了動力裝置，液壓系統(tǒng)自成一體，與鍛錘配合緊 湊。全液壓驅(qū)動電液錘就是指錘頭的打擊和回程即錘桿的上下行程均為液壓油（或乳化液）驅(qū)動的電液錘。其原理是錘桿活塞下腔常通高壓油，通過控制活塞上腔油的時出來實現(xiàn)打擊和回程。上腔通高壓時，由于有面積差形成作用力差再結(jié)合落下部分的自重實現(xiàn)向下打擊；活塞上腔泄低壓時，液壓油作用于活塞下腔環(huán)面積的力克服落下部分的 重力 及相應(yīng)的摩擦力實現(xiàn)回程。 產(chǎn)品 產(chǎn)品 鍛坯 加熱坯料 加熱爐 電液錘 熱處理 機械噴丸 循環(huán)冷卻水池 自來水補充 產(chǎn)品包裝入庫 液壓站 14 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘工作示意圖 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘技術(shù)特點： a) 節(jié)能。 電液錘主要由連缸梁、液壓站和電控系統(tǒng)等幾部分組成。位于連缸梁上部的工作缸的活塞上腔為驅(qū)動室，充有一定壓力 的氣體，下腔為回程液室。工作時，通過操縱與下腔相連的主閥的啟閉，配合以液壓站（在電控系統(tǒng)控制下）的充、放油來實現(xiàn)錘頭的上升和打擊。即氣壓驅(qū)動打擊，液壓回程儲能。 將噸 鍛 件所用的能耗折合成原煤或從噸 鍛 件的動力費用上進行比較，足以證明蒸汽錘或空氣錘改成電液錘節(jié)能率都在 90%以上，蒸汽錘或空氣錘改成電液錘的費用有一年的時間就可收回。 b) 降噪 15 由于打擊能量是可以按需要在最大能量范圍內(nèi)通過設(shè)定，給足鍛件成形需要的能量，但不多給，打擊噪聲情況就大不一樣。該錘可以按設(shè)定的程序控制打擊能量及打擊順序，決不多給。多余的打擊次數(shù) 、打擊能量沒有了，噪音就大為減少。當然連接結(jié)構(gòu)的簡單化也降低了打擊噪音。 c) 鍛件的一致性 d) 動作靈活、工藝性好。 液壓系統(tǒng)中快速放液閥動作靈敏，能在千分之幾秒從高壓降至常壓，主閥跟隨性好 , 跟隨時間小于 1%秒 , 保證電液錘的靈活性和原蒸空錘相當。 e) 操縱方便。 系統(tǒng)一閥多用， 可根據(jù)鍛造工藝的不同要求， 單獨用手柄或腳踏板就可實現(xiàn) 全行程單次 打擊、 任意位置單次打擊、連續(xù)重擊或輕擊、回程、慢上、慢下、 懸錘、 急停收錘、長期穩(wěn)錘等所有鍛造工藝所需動作，不需其它輔助操作。所以，非常接近原蒸空錘的司錘習(xí)慣，而且操作非常省力。 f) 系統(tǒng)穩(wěn)定、保險齊全。 液壓系統(tǒng)采用專利部件電控卸荷裝置對蓄能器的液面進行位置控制，取代電接點壓力表或壓力繼電器，消滅了蓄能器撞頂和溢流生熱，控制了系統(tǒng)的溫升，使之運行穩(wěn)定可靠，可滿足高溫季節(jié)四班三運轉(zhuǎn)連續(xù)生產(chǎn)。 在連續(xù)工作時，采用板式換熱器強制冷卻并進行嚴格的溫度控制，50 報警， 55 強停。對換熱器采取了防凍措施。 16 可靠的濾油系統(tǒng)，外循環(huán)冷卻油路采用精濾，短時間內(nèi)將油箱的油過濾一遍；內(nèi)循環(huán)采用入口濾油和回油磁性過濾，并有壓差報警。 設(shè)置了保險閥 , 防止了收錘時液壓缸內(nèi)液壓沖擊帶來的不良影響。 安裝了減振 活塞防止撞頂危險，并與蓄能器互鎖，提高了安全性和可靠性。 液壓站安裝了液面控制裝置和油的加熱裝置并可防止回油管虹吸漏油。 g) 結(jié)構(gòu)簡單、合理。 聯(lián)缸梁中只安裝快速放液閥、保險閥、主缸、主閥和蓄能器，各部件之間采用無管化設(shè)計。 錘桿與錘頭采用特殊形式的剛性聯(lián)結(jié)，防止錘桿拔脫，減少錘桿斷裂，提高錘桿正常使用壽命，并且拆裝方便。 采用先進的活塞密封并對缸襯實施冷卻，大大提高了活塞的密封壽命，并且不拆錘頭即可更換活塞及下封口的密封圈。 h) 提高工作效率 全液壓動力驅(qū)動技術(shù)使得液壓錘在極短的行程中獲得巨大動能成為可能， 因而使鍛錘的高頻率連續(xù)鍛造成為現(xiàn)實，大大提高了鍛錘的工作效率。 3.2.3 改造后 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 的動力 改造后電液錘 的動力來源液壓站，液壓站為旁置式，由油箱、電機、濾油器、電磁閥、閥 塊 、蓄能器、冷卻器、電接點壓力表、空氣 17 濾清器、磁濾器、溫度計、壓力表及管道等組合而成。 主要能源消耗是電機消耗的電能 。 3.2.4 項目改造后 產(chǎn)品表面清除缺陷方式 鍛造產(chǎn)品采用機械噴丸方式清除表面缺陷，過程中無污染物產(chǎn)生。 噴丸處理是利用高速噴射的沙丸或鐵丸，對工件表面進行強烈的沖擊，使其表面發(fā)生塑性變形，從而達到強化表面和改變表面狀態(tài)的一種工藝方 法。噴丸的方法通常有手工操作和機械操作兩種。常用的噴丸有以下幾種：鑄鐵彈丸、鋼彈丸、玻璃彈丸、砂丸等。 3.3 改造前后 效果 比較 3.3.1 改造前 后 能耗 比較 3.3.1.1 改造前 的 能耗 改造前我 公司 的 模 鍛錘以蒸汽為動力。 07 年 模鍛件產(chǎn)量 ： 4528 噸 ； 單耗煙煤 ： 3.18 噸煙煤 /噸 鍛件 ； 年消耗原煤： ： 4528 噸 3.18 噸煙煤 /噸鍛件 =14400 噸 ； 單位產(chǎn)品能耗（主要能耗原煤、電力、燃料油） 單耗燃料油： 260kg 燃料油 /噸鍛件 單耗電力： 120kwh/噸鍛件 綜合單耗為： 3.18 噸煙煤 /噸鍛件 0.7143 標煤 /kg 1000+2601.4286kg 標煤 /kg+120 0.35kg/kwh=2670kg 標煤 /噸 =2.67 噸標 /噸鍛件 能源折標系數(shù) :煙煤 0.7143kg 標煤 /kg 18 燃料油 :1.4286kg 標煤 /kg 電力 :0.35kg 標煤 /kwh 年鍛件綜合消耗標煤 :4528 噸 2.67 噸標煤 /噸 =12089 噸標煤 3.3.1.2 改造 后 的能耗 單耗電力： 550kwh/噸 單耗燃料油： 260kg /噸 噸鍛件綜合單耗為： 550kwh/噸 0.35kg 標煤 /kwh+260kg/噸1.4286kg 標煤 /kg=0.563 噸標煤 /噸 鍛件年消耗標準煤為 4528 噸 0.563 噸標煤 /噸 =2549 噸標煤。 3.3.1.3 改造前后 能耗 對比 年節(jié)煙煤： 14400 噸 0=14400 噸 年節(jié)約標準煤： 12089 噸 標 2549 噸標煤 =9540 噸標煤 年節(jié)能率： 9540 12089 100%=78.9% 項目改造以后達到了節(jié)能降耗的目的。 3.3.2 改造前后的 污染物排放比效 3.3.2.1 改造前的污染物排放 年產(chǎn)生 SO2： 14400 2% 2 0.8=460 噸； 年產(chǎn)生廢渣： 14400 30%=4320 噸； 年產(chǎn)生 CO2： 14400 0.31M3/kg/M3 1.616kg/M3=7210 噸； 年產(chǎn)生廢酸：約 7500 噸； 19 年產(chǎn)生廢水： 6100 噸。 3.3.2.2 改造后的污染物排放 改造后的電液錘 電能 ， 主要能源消耗是電機消耗的電能，冷卻系統(tǒng)采用循環(huán)水，實現(xiàn)了 SO2、 廢渣、 CO2、 廢酸、廢水的零排放。 3.3.2.3 改造前后的污染物排放對比 年減少 SO2 排放 ： 460 噸 0=460 噸 年減少廢渣 排放 ： 4300 噸 0=4300 噸 年減少 CO2 排放 ： 7210 噸 0=7210 噸 年減少廢酸 排放 ： 7500 噸 0=7500 噸 年減少廢水 排放 ： 6100 噸 0=6100 噸 因本改項目燃料油沒改天燃氣，所產(chǎn)生的 SO2 等污染物沒計算前后沒做比效 . 3.3.3 改造前 后的安全可靠 性比較 3.3.3.1 改造前 因鍋爐、管道、鍛錘等系統(tǒng)多而復(fù)雜，加上設(shè)備老化，故障率極高，更可怕的是出現(xiàn)突然停汽現(xiàn)象，致使錘頭下落或抬不起來，易造成人身事故。在工作中，氣壓低時無法操縱，高時錘又發(fā)“飄”，難以控制。這樣的操作環(huán)境使操作者精神緊張，難以適應(yīng)正常生產(chǎn)工藝的要求。 3.3.3.2 改造后 去掉了供汽設(shè)施，電液錘自成一體，有電即可打錘，避免了突然 20 停汽的威脅，即使實然停電，仍可照常鍛打三五錘。由于采用了放油打擊方式，操縱閥為常閉狀態(tài)，故只要操作者不操 作，錘頭就不落下，避免了人身事故的發(fā)生。 配有完善的電控系統(tǒng) 過載 意外保護及報警裝置，電、液計量和顯示系統(tǒng)，對電、液、機械等的各種異常狀態(tài)進行顯示和自動控制（及時斷電、停機等）。為了防止高壓油意外泄漏傷人，在主缸下密封處附近裝有阻漏裝置，一旦錘桿折斷，該裝置會立即阻止油液外泄。 電液錘和蒸汽錘的配汽隨動系統(tǒng)相似，以大流量快放液閥和三通隨動伺服閥代之，操作方式不變但操縱力減小，腳踏多快，錘頭就動多快；操縱幅度多大，打擊能量就多大，不踏則停。此外，電液錘也能進行收錘操作。一般工人經(jīng)兩周時間訓(xùn)練就可操作自如，而原來沒有幾年功夫很難操作。電液錘還可根據(jù)工藝實際調(diào)整充氣壓力，以取得 最佳打擊能量，避免了因氣壓不正常所導(dǎo)致的操作困難。 3.3.4 改造后的電液錘維修方便 、 故障率低 蒸汽錘是典型的傻、大、黑、粗設(shè)備，使用環(huán)境差，故障率較高，所以日常維修、保養(yǎng)工作 量較大，工作效率低。改造后實現(xiàn)了機、電、液、氣一體化，結(jié)構(gòu)緊湊合理，重量大為減小，平日只需少量調(diào)整和修理，而不必像以前那樣，盤根每班要緊幾次，幾個班還要加一次。 將液壓泵電機裝在地面泵站，不僅避免了鍛打時的振動對它的影響，也方便了維修、保養(yǎng)。 操作閥潤滑條件良好，壽命高、操作靈活。 錘桿選用優(yōu)質(zhì)合金鋼，經(jīng)表面耐疲勞強化處理，充分發(fā)揮了小截面 錘桿撓性好的特點。 21 3.3.5 改造后的電液錘生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好 改造前只要開錘，就要開動 1 臺 10t 鍋爐，因而要消耗大量煤炭和電力，所以開工生產(chǎn)受到嚴格限制，只能在規(guī)定的時間內(nèi)開錘 ， 再加上設(shè)備故障等原因，鍛錘利用率很低，根本談不上經(jīng)濟效益，生產(chǎn)組織和管理非常困難。對于產(chǎn)品鍛件所嚴格要求的加熱、保溫時間，改造前很難保證。有時料燒好而蒸汽卻遲遲未到，只得扒出。為此，曾有多批工藝、性能要求高的鍛件報廢，損失價值幾十萬元之多。受動力（蒸汽）限制，有時一個班干不了一件活。 改造后，錘只需電力，不存在能耗限制問題，有電就可開錘。產(chǎn)品質(zhì)量有了可靠保證，生產(chǎn)效率也提高了一倍，動力成本大量下降，極大地增強了市場競爭能力。 3.3.6 增加了就業(yè)崗位，增加就業(yè)崗位 150 個。 蒸汽錘改成電液錘后，提高了生產(chǎn)勞動效率和安全可靠性和生產(chǎn)能力，大幅降低了能源消耗和生產(chǎn)成本，產(chǎn)品的市場適應(yīng)性和市場競爭力得到了大力提高，擴展了產(chǎn)品銷售渠道，擴大了市場占有率，自然增加了就業(yè)崗位，增加就業(yè)崗位 150 個 。 3.3.7 國內(nèi)改造 蒸空模鍛錘 的典型案例 3.3.7.1 中國一拖集團承德曲軸連桿有限公司的 1T 蒸空模鍛錘 原是用壓縮空氣驅(qū)動的，通過對改造 前、后鍛錘的統(tǒng)計、測試、計算及校驗，得出如下結(jié)論： 年節(jié)電量為 209003 kwh(電價按0.8 元 kwh 計算 )，年節(jié)電效益 16.5 萬元，并且降低了維護費；空氣鍛錘改為電液后，技術(shù)性能保持原空氣錘性能不變，且打擊能量加大，因而避免了空氣錘因空氣壓力不穩(wěn)定而影響產(chǎn) 22 量、質(zhì)量問題。 電液錘系統(tǒng)穩(wěn)定，操作方便靈活，現(xiàn)在有電即能打錘，避免了原空氣錘跟氣生產(chǎn)的狀況，提高了勞動生產(chǎn)率。 3.3.7.2 西安市渭河鍛造廠對 3T 單臂自由鍛錘進行了電液改造，改造后的評價如下：經(jīng)實踐考核，技術(shù)性能達到了設(shè)計要求，鍛錘配置合理，打擊能量顯著 提高；原鍛錘為空氣驅(qū)動，空壓機噪聲大，漏風(fēng)漏油，改造后工作環(huán)境明顯改善；改造前空壓機裝機動力為 130kW 2 h，改造后，配 4 泵功率為 55kW 4h，使用時開 2 臺泵就能滿足鍛錘的需要 (改料、開胚除外 )，每噸鍛件節(jié)能 65左右，生產(chǎn)效率也明顯提高。 3.3.7.3 武漢武重鑄鍛公司鍛造廠原使用的 3T 鍛錘在運行過程中，存在油溫高、齒輪泵經(jīng)常失效、液壓油泄露等諸多問題，后經(jīng)再次電液技術(shù)改造，優(yōu)點如下：液壓泵由原齒輪泵改為柱塞泵后，流量穩(wěn)定，壓力大，可靠性高；冷卻系統(tǒng)由原管式冷卻改為板式冷卻后，油溫保持在恒定范圍；控制部件操作靈 活，打擊力大，設(shè)備的綜合性能得到較大提高。 3.3.8 結(jié)論語 蒸空模鍛錘有能耗過大、能源利用率太低、龐大且復(fù)雜的配套設(shè)施、難以接受的故障率、惡劣的工作環(huán)境等缺點。利用現(xiàn)有蒸汽錘進行 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘記述 改造， 可以其先進、成熟的技術(shù)，合理的結(jié)構(gòu)克服了蒸空模鍛 錘 的缺點。 改造后， 不僅可將老設(shè)備升級為全液壓驅(qū)動電液模鍛錘，改造所需投資較少，可大大節(jié)省工廠設(shè)備改造費用，使老設(shè)備煥發(fā)新的生命 23 活力。 并保持了蒸汽錘的所有工藝優(yōu)勢，特別是可以進行多模膛模鍛，既增加了人身、設(shè)備的安全性，提高了設(shè)備的可靠性，還降低了維修難度和工作量。 且具有高效、節(jié)能、簡化動力設(shè)備和改善工作環(huán)境等特點，大幅度的節(jié)省能源，減少了污染物的排放，改善了職工的工作條件和生產(chǎn)環(huán)境， 使企業(yè)達到節(jié)能、減少污染、改善環(huán)境、降低勞動強度，較大增長 經(jīng)濟效益 的目的，為企業(yè)提供了強有力的競爭能力，是一條節(jié)能降耗的新途徑。 因此利用 全液壓驅(qū)動電液模鍛錘 技術(shù)對 蒸空模鍛錘 進行改造，越來越受到鍛造廠家的重視。在我國，對 蒸空模鍛錘 采用液氣動力頭進行節(jié)能改造的技術(shù)已基本成熟，其使用可靠性和操作性都已得到鍛造企業(yè)的認可， 至 2006 年底已改造完成約 800 臺。 24 4四、 項目改造地址概況及生產(chǎn)條件 4.1 廠區(qū)概括 4.1.1 該項目改造地為原模鍛車間，就地改造，只是在原有廠房增加了液壓站 和循環(huán)水池，不需征地和增加其它基建項目。 4.1.2 交通位置 廠區(qū)座落于漣源市水洞底鎮(zhèn)，婁底市西郊，占地 20.5 平方米，公司有鐵路專用線，距婁底 11km，臨近湘 黔 、洛湛鐵路，上瑞高速、太奧高速，交通十分便利。 4.1.3 氣象與工程地質(zhì) 項目改造地屬原來湖南省鍛造廠廠房廠址，地處屬于中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，氣候溫和，四季分明，雨水集中，無霜期長，嚴寒冰凍期少或很短。年均溫 16.9 ， 1 月均溫 5.1 ， 7 月均溫 28.6 ，極端最低溫度 9（ 1977 年三月）， 極端最高溫度 40.6 （ 2003 年 8 月），平均年降水量 1377.3mm， 平均無霜期 276 天，常年主導(dǎo)風(fēng)為東南風(fēng)，原湖南省鍛造廠經(jīng)現(xiàn)場勘查，未發(fā)現(xiàn)不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局中國地震參數(shù)區(qū)劃圖（ 2001），該地域地震動峰值加速度為 0.05g，地震動反應(yīng)譜物征周期為 0.35s， 對應(yīng)于原基本烈度 VI 度區(qū)，地質(zhì)穩(wěn)定，無山體滑坡等現(xiàn)象。 4.1.4 電源 有婁底大科變至公司的 35KV 專用供電線路，項目改造裝機容量小于 1500KW，本工程不需向市局供電系統(tǒng)申請增容，不需改、擴建供電系統(tǒng)，就可以滿足擬建改造項目的用電需 要。 25 4.1.5 水源 廠區(qū)位臨水量充沛的漣水的一級支流遜水河，有 鎮(zhèn)上自來水廠，為公司生產(chǎn)、生活、和消防安全供應(yīng)水源。 4.2 建設(shè)的資源條件 4.2.1 原材料 項目改造前的燃料煙煤，含 硫 較高，鍋爐脫硫措施不理想，煤供應(yīng)緊張，也屬國家指令被改造或被替代的能源，且價格較高，儲運成本大，燃煤后污染嚴重，給周邊群眾生產(chǎn)生活帶來不利影響。 其它生產(chǎn)用金屬材料供應(yīng)穩(wěn)定，為公司生產(chǎn)及擴大再生產(chǎn)提供有利保障。 4.2.2 硬件設(shè)備 本項目改造是在原有的設(shè)備基