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文檔簡介

1、目 錄一、總論11.1概述11.2可行性研究報告編制的依據和原則11.3改造項目必要性分析3二、企業基本情況102.1企業簡介102.2生產經營情況及“十一·五”發展目標規劃10三、項目改造前、后效果比較133.1項目改前情況133.2項目改造后情況153.3改造前后效果比較20四、項目改造地址概況及生產條件284.1廠區概括284.2建設的資源條件29五、改造的主要內容,改造方案的目標315.1蒸空模鍛錘電液改造的主要內容簡述315.2改造前的生產工藝和生產設備情況335.3項目改造的主要內容345.4改造后的生產工藝和生產設備345.5改造的主要方案355.6鍛件表面處理405.

2、7改造目標40六、改造項目的輔助設施建設426.1項目改造設計依據資料42七、節能減排組織機構457.1組織機構及管理體制(見下圖)457.2公司節能減排管理人員及職責467.3公司節能減排管理規章制度487.4能源計量器具的配備及管理情況517.5節能減排崗位培訓53八、項目實施計劃548.1項目實施周期548.2項目改造第一期工程:548.3項目改造第二期工程:548.4改造項目責任人:54九、投資估算與資金籌措559.1投資估算及資金籌措55十、效益分析5610.1產品生產能力5610.2產品成本估算、利潤56十一、結論5881 一、總論1.1 概述1.1.1 項目名稱、建設單位、公司性

3、質、改造地址項目名稱:蒸空模鍛錘節能減排技術改造項目建設單位:湖南三星鍛造有限公司企業性質:民營企業企業法人:朱汝安建設地址:湖南省漣源市水洞底鎮、湖南三星鍛造有限公司模鍛車間。1.1.2 工程規模工程規模:拆除兩臺SHL1013A燃煤鍋爐,改110T共6臺蒸空模鍛錘為全液壓驅動電液模鍛錘。該項目改造投產后,公司設備設施及產品結構等技術水平在國內同行業占據領先地位,屬國內先進水平;產品生產規模在國內同行業中排位靠前,在中南區域占據首席地位。1.2 可行性研究報告編制的依據和原則1.2.1 編制依據湖南三星鍛造有限公司提供的有關資料國家發改委、建設部20061325號文建設項目經濟評價方法與參數

4、第三版。鍛造業中長期發展規劃國家“十一·五規劃”裝備制造業調整和振興實施細則1.2.2 編制的原則1.2.2.1 認真執行國家、地方、行業現行法令、法規及各專業的標準規范。1.2.2.2 技術上采用成熟先進可靠的技術,力求經濟合理,達到降低能耗,降低SO2排放、粉塵排放、廢渣排放、創造良好的生產環境,取得最佳經濟效益,增加就業崗位,保證生產裝置安全、穩定,長期運行。1.2.2.3 充分利用原有生產設備、廠房等條件,合理安排改造工期,節約投資,加快改造速度,盡快發揮改造后效能,早見效益。1.2.2.4 改造的主體內容從節能、減排、安全和公共衛生同時考慮,盡量消除生產對環境和員工造成的危

5、害。1.2.2.5 安全:符合現行標準規范、規定和規程的要求,從安全、消防、抗震、勞動安全及工業衛生的配套同時考慮。1.2.2.6 控制費用節省改造投資,在確保改造項目、改造質量的前提下,盡量降低改造工程造價,使項目綜合技術經濟指標達到中、上水平。1.2.2.7 環保、勞動安全衛生“三廢”排放必須符合國家的有關標準和本項目的環評報告的要求,生產操作環境條件必須符合國家勞動安全及工業衛生的要求,認真貫徹執行國家有關環境保護和職業安全衛生的政策和法規,滿足國家對環保的要求。1.2.2.8 編制目標對改造項目投資估算,經濟分析,秉著實事求是、穩妥可靠、充分調研市場、改造項目技術先進性、可靠性的原則進

6、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 項目改造的宏觀經濟背景根據國家“十一五”規劃,裝備制造業調整和振興規劃實施細則中“提升四大配套產品制造水平,夯實產業發展基礎”,重點發展大型核電設施鍛件,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、農機、礦山冶金機械鍛件,市場潛力巨大。目前,我省發展鍛壓工業有四方面優勢。一是進入二十一世紀,我國汽車產業高速發展,形成了多品種、全系列的各類整車和零部件配套體系,產業集中不斷提高,產品技術水平明顯提

7、升,已經成為世界汽車生產大國。二是國內鍛造企業主要集中在長江以北、東北地區,中南區域至整個長江以南缺泛大型鍛造企業,區位優勢十分明顯。二是改造后產品市場需求廣泛,鍛造產品涵蓋了軍工鍛件、鐵道車輛模鍛件、汽車零部件、工程機械、冶金、礦山、煤機產品、大型船用曲軸,齒輪等裝備制造工業。四是汽車產業潛力巨大,被列為湖南重點支柱產業。因此,公司需充分把握這些有利條件,加快技術改造,進一步發展壯大,不斷提升市場競爭力,搶占模鍛產品市場最高點。1.3.2 國家產業政策對節能減排的要求。國家“十一五”規劃綱要提出,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

8、久前召開的全國節能減排工作電視電話會議上強調,要把節能減排作為當前加強宏觀調控的重點,作為調整經濟結構、轉變增長方式的突破口和重要抓手,作為貫徹科學發展觀和構建和諧社會的重要舉措,進一步增強緊迫感和責任感,下大力氣、下真功夫,確保實現“十一五”規劃確定的節能減排目標。節能減排是貫徹落實科學發展觀、構建社會主義和諧社會的重大舉措;是建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇;是推進經濟結構調整,轉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濟社會快速發展和人口增長與資源環境約束的突出矛盾。如果不加快調整結構、轉變增長方式,資源支撐不住,環境容納不下,社會承受不起,經濟

9、發展難以為繼。在這個問題上,只有堅持節約發展、清潔發展、安全發展,才是實現經濟又好又快發展的正確道路。電力、鋼鐵、鍛造、有色、建材、石油加工、化工等行業,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過快增長,是推進節能減排工作的當務之急,也是當前宏觀調控的緊迫任務。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、煤炭等行業的落后產能。企業位于節能減排的最前沿,責無旁貸,要積極行動起來,引進新技術、改造舊設備,大力發展循環經濟,全面推行清潔生產,主動承擔社會責任。1.3.3 鍛壓技術發展趨勢鍛造設備的發展是伴隨工業技術的發展同步進行的,它的歷史也是比較漫長和悠

10、久的。從它的發展過程中我們也可以看出鍛造設備的發展趨勢就是從最初的原始化、簡單化,發展到具有先進高新技術加入的高效化、快速化、成套化、數控化和聯動化。鍛錘是一種最古老而又萬能的鍛壓設備,在鍛造工業中一直發揮著重要作用,是機械制造業中量大面廣,不可缺少的一種鍛壓設備。雖然隨著其它一些鍛壓設備如液壓機和機械壓力機等的出現和發展,在一定程度上取代了一部分鍛錘的工作。但是直到現在,鍛錘,尤其是模鍛錘,在各國鍛造工業中仍占主導地位,絕大多數模鍛件都是在錘上生產的。1.3.3.1 機械錘機械錘是一種比較古老的鍛錘,隨著它的發展,按照結構形式分為夾桿錘、皮帶錘、彈簧錘及鋼絲繩錘。這種錘的優點就是結構簡單,投

11、資少。它的缺點就是打擊頻次低,能量利用率小,生產效率低,鍛件精度差。在我國某些落后地區仍有大量機械錘在使用中,另外在世界某些發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年代應運而生的。它有兩種形式:一種是以工業鍋爐為動力站,以蒸氣為工作介質的鍛錘;另一種是以空氣壓縮機為動力站,以壓縮空氣為工作介質的鍛錘。它的優點是:a.結構簡單,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,由于是梳形導軌形式,錘頭導向差,打出的鍛件精度低。目前,蒸空模鍛錘出路應在于采用先進的全液壓驅動電液模鍛錘技術進行改造,具體

12、內容是采用現代全液壓驅動電液模鍛錘技術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也是空氣,但它的壓縮空氣是由設備本身的傳動機構帶動壓縮活塞,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使用最廣泛的設備之一,主要用于自由鍛造,鐓粗、拔長、沖孔、熱剪、鍛焊、彎曲、扭轉和胎模鍛造等工序,同時還應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,控制性能可靠等優點。1.3.3.4 電液錘我國的電液錘技術是在首先把液壓傳動原理用于傳統蒸

13、空模鍛錘進行動力頭技術改造的基礎上,逐步發展起來的,在“換頭”改造過程中由于我國技術人員對液壓系統上快速放油閥及相關控制閥技術的不斷創新和改進,使得這項技術不僅能應用于模鍛錘,而且也能應用于自由鍛錘上,因此發展速度很快。近幾十年來,隨著現代液壓技術和電控技術的高速發展,高效節能的全液壓驅動電液模鍛錘已經逐步成為鍛錘中的主力軍。1.3.4 技術改造的可靠性全液壓驅動電液模鍛錘是鍛錘家族中的一支新秀,是利用沖擊能量使金屬產生塑性變形的鍛壓設備。由于結構簡單、價格低廉、工藝適應性強,在我國模鍛和自由鍛領域均得到了廣泛的應用。傳統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、環境污染嚴重,屬

14、于落后淘汰設備。而全液壓驅動電液模鍛錘采用氣、液驅動或全液壓驅動,技術先進,與蒸空模鍛錘相比,具有很高的節能效果。因此,全液壓驅動電液模鍛錘是傳統蒸空模鍛錘最理想的替代產品。利用全液壓驅動電液模鍛錘技術,可對原有蒸空模鍛錘進行改造,保留原有機架、砧座和基礎設施,換上機、電、液一體化的電液驅動頭,即可將原來的蒸空模鍛錘改造成全液壓驅動電液模鍛錘。改成全液壓驅動電液模鍛錘以后,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、預鍛、終鍛和多工位鍛造,能實現重打、輕打、連打、懸錘和任意位置的急停動作,并可通過設備運行參數(氣、液壓力)的調節,實現打擊能量的適量調節,克服

15、了原蒸空模鍛錘需要依賴蒸汽鍋爐系統的固有弊病,做到了有電就可開機打錘,操作靈活,使用方便。全液壓驅動電液模鍛錘的主要特點是:高效節能、注重環保、技術先進、性能可靠、操縱靈活、維護方便。2 二、企業基本情況2.1 企業簡介湖南三星鍛造有限公司(含全資子公司漣源華龍車軸有限責任公司)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(大型軍工破產企業)而組建的一家民營控股改制企業,公司注冊資本2000萬元,現有資產總額1.07億元,員工近300人,其中專業技術人員40余名.企業具有鐵道車輛車軸、軍工產品(501戰車)鍛件等生產資質,同時生產汽車零部件、工程機械、礦山冶金、農機等裝備制造業

16、發展鍛件產品,年產各類鍛件1萬多噸,產值1.2億元,銷售收入1.05億元。公司已通過ISO9001:2000質量管理體系認證。公司主要發展方向是在鞏固自由鍛件生產、鐵道車軸的生產。加大蒸空模鍛錘節能減排技術改造及自由鍛、鑄造生產線技術改造,在模鍛件自由鍛件粗加工基礎上,向深加工、精加工發展、延伸裝備制造業產業鏈,加大新產品的開大力度,形成鍛造機加一條龍的生產格局,制造出品牌終端產品,通過改造使公司設備設施及產品結構優化升級,達到國內同行業先進水平,在項目開工后五年不斷融資將企業建成婁底市裝備制備業龍頭企業,成為名副其實的“中南鍛造基地”。2.2 生產經營情況及“十一·五”發展目標規劃

17、2.2.1 生產經營情況湖南三星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品的生產資質和生產經營市場,公司管理層牢固樹立將企業優化升級,做大做強的信心,一方面盡快建立健全現代企業管理制度,使公司各項工作逐步走向規范,另一方面迅速開展生產經營的全面恢復和正常營運,不斷加強技術改造,加大新產品開發進程,努力擴大生產經營規模。08年完成產品產量12000噸,實現工業總產值1.2億元,銷售收入1.1億元,09年預計完成產品產量14000噸,實現工業總產值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備老化,產品成本高

18、,污染物排放大,勞動生產條件較差,公司通過調研及論證。于08年6月開始對蒸空模錘實施技術改造,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全液壓驅動電液模鍛錘,一臺3T全液壓驅動電液模鍛錘,一臺10噸全液壓驅動電液模鍛錘,經調試生產效果明顯,達到了節能減排的目的,另三臺蒸汽錘正在改造當中。2.2.3 發展目標規劃公司近四年(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

19、段(2010年2012年)對模鍛生產設備進一步完善改造,及調整優化產品結構,提高產能,增加模鍛件生產及機加配套設備,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,達到年產各類鍛件5萬噸,工業產值達到6個億的水平,為5年后擴大產能達10萬噸生產規模做準備。603 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工藝流程檢驗入庫產品產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生廢水、廢氣、SO2、煙塵、廢渣產生廢酸、廢水蒸汽3.1.2 改造前的設備3.1.2.1 改造前模鍛件的主要生產設備改造前模鍛件生產的主要生產設備為蒸空模

20、鍛錘。蒸空模鍛錘是采用蒸汽作動力驅動鍛錘鍛造,是利用沖擊能使金屬產生塑性變形的設備。蒸空模鍛錘由于結構簡單,錘體堅固耐用,工藝多樣性強,在鍛造行業廣泛應用。近年來,由于各種新工藝及新設備的出現,加之能源和環保方面的要求愈來愈高,傳統蒸空錘的缺點日益突出,主要表現在:a)動力站昂貴。b)能源消耗大。據統計,其能源利用率不到;c)蒸汽鍋爐排出的煙塵嚴重污染環境;d)振動與噪音,工作環境惡劣;e)這些設備大多為五、六十年代制造,設備老化;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。這些給鍛造企業降低成本從而在市場競爭中占據有利位置帶來了相當大的困難。3.1.2.2 改

21、造前的動力設備改造前的動力設備為兩臺SHL1013A燃煤鍋爐,以鍋爐產生蒸汽作為模鍛錘生產的動力。鍋爐燃料漣邵礦務局轄區內所產二類煙煤,含硫2%,含灰份30%,屬國家規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,冒黑煙現象嚴重,產生大量SO2、CO2、粉塵、廢渣、廢水、廢酸等,環境污染嚴重,勞動安全衛生條件差。該兩臺燃煤鍋爐于1986年承建,已經超使用年限,故障頻率高,安全隱患多,不符合安全生產要求,是國家明文規定被改造或被淘汰的高能耗設備,已多次被質監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,蒸汽供應管道較長,熱損失大,產品綜合能耗較高

22、達3.5噸原煤/噸鍛件,產品成本高,在市場沒有競爭性,公司沒有市場,無法發展。3.1.2.3 項目改造前產品表面清除缺陷方式鍛造產品經熱處理后,需采用硫酸酸洗方式清除產品缺陷,而由于酸洗設備設施老化,回收硫酸很難達到預期效果,年產生廢酸7500噸。3.2 項目改造后情況3.2.1 項目改造后的主要生產工藝流程產品產品鍛坯加熱坯料加熱爐電液錘熱處理機械噴丸循環冷卻水池自來水補充產品包裝入庫液壓站3.2.2 項目改造后的生產設備3.2.2.1 項目改造后的模鍛件主要生產設備項目改造后的模鍛件生產設備為全液壓驅動電液模鍛錘。電液錘采用液壓或液氣驅動。電液鍛錘簡化了動力裝置,液壓系統自成一體,與鍛錘配

23、合緊湊。全液壓驅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合落下部分的自重實現向下打擊;活塞上腔泄低壓時,液壓油作用于活塞下腔環面積的力克服落下部分的重力及相應的摩擦力實現回程。全液壓驅動電液模鍛錘工作示意圖全液壓驅動電液模鍛錘技術特點:a) 節能。電液錘主要由連缸梁、液壓站和電控系統等幾部分組成。位于連缸梁上部的工作缸的活塞上腔為驅動室,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(在電控系統控

24、制下)的充、放油來實現錘頭的上升和打擊。即氣壓驅動打擊,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 由于打擊能量是可以按需要在最大能量范圍內通過設定,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、打擊能量沒有了,噪音就大為減少。當然連接結構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。液壓系統中快速放液閥動作靈敏,能在千分之幾秒從高壓降至常壓

25、,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。系統一閥多用,可根據鍛造工藝的不同要求,單獨用手柄或腳踏板就可實現全行程單次打擊、任意位置單次打擊、連續重擊或輕擊、回程、慢上、慢下、懸錘、急停收錘、長期穩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慣,而且操作非常省力。f) 系統穩定、保險齊全。液壓系統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,控制了系統的溫升,使之運行穩定可靠,可滿足高溫季節四班三運轉連續生產。在連續工作時,采用板式換熱器強制冷卻并進行嚴

26、格的溫度控制,50 報警,55強停。對換熱器采取了防凍措施。可靠的濾油系統,外循環冷卻油路采用精濾,短時間內將油箱的油過濾一遍;內循環采用入口濾油和回油磁性過濾,并有壓差報警。設置了保險閥, 防止了收錘時液壓缸內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) 結構簡單、合理。聯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計。錘桿與錘頭采用特殊形式的剛性聯結,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,

27、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 全液壓動力驅動技術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鍛造成為現實,大大提高了鍛錘的工作效率。3.2.3 改造后全液壓驅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 項目改造后產品表面清除缺陷方式鍛造產品采用機械噴丸方式清除表面缺陷,過程中無污染物產生。噴丸處理是利用高速噴射的沙丸或鐵丸,對工件表面進

28、行強烈的沖擊,使其表面發生塑性變形,從而達到強化表面和改變表面狀態的一種工藝方法。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

29、/kg×1000+260×1.4286kg標煤/kg+120×0.35kg/kwh=2670kg標煤/噸=2.67噸標/噸鍛件能源折標系數:煙煤0.7143kg標煤/kg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&

30、#215;0.563噸標煤/噸=2549噸標煤。3.3.1.3 改造前后能耗對比年節煙煤:14400噸0=14400噸年節約標準煤:12089噸標2549噸標煤=9540噸標煤年節能率:9540÷12089×100%=78.9%項目改造以后達到了節能降耗的目的。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生SO2:14400×2%×2×0.8=460噸;年產生廢渣:14400×30%=4320噸;年產生CO2:14400×0.31M3/kg/M3×1.616kg/M3=7210噸;年產

31、生廢酸:約7500噸;年產生廢水: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,冷卻系統采用循環水,實現了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

32、多而復雜,加上設備老化,故障率極高,更可怕的是出現突然停汽現象,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“飄”,難以控制。這樣的操作環境使操作者精神緊張,難以適應正常生產工藝的要求。3.3.3.2 改造后去掉了供汽設施,電液錘自成一體,有電即可打錘,避免了突然停汽的威脅,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,故只要操作者不操 作,錘頭就不落下,避免了人身事故的發生。配有完善的電控系統過載意外保護及報警裝置,電、液計量和顯示系統,對電、液、機械等的各種異常狀態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

33、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。一般工人經兩周時間訓練就可操作自如,而原來沒有幾年功夫很難操作。電液錘還可根據工藝實際調整充氣壓力,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、粗設備,使用環境差,故障率較高,所以日常維修、保養工作 量較大,工作效率低。改造后實現了機、電、液、氣一

34、體化,結構緊湊合理,重量大為減小,平日只需少量調整和修理,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。操作閥潤滑條件良好,壽命高、操作靈活。錘桿選用優質合金鋼,經表面耐疲勞強化處理,充分發揮了小截面錘桿撓性好的特點。3.3.5 改造后的電液錘生產效率高,質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,所以開工生產受到嚴格限制,只能在規定的時間內開錘,再加上設備故障等原因,鍛錘利用率很低,根本談不上經濟效益,生產組織和管理非常困難。對于產品鍛件所嚴格要求的加熱、保溫時間,改造前很難

35、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。產品質量有了可靠保證,生產效率也提高了一倍,動力成本大量下降,極大地增強了市場競爭能力。3.3.6 增加了就業崗位,增加就業崗位150個。蒸汽錘改成電液錘后,提高了生產勞動效率和安全可靠性和生產能力,大幅降低了能源消耗和生產成本,產品的市場適應性和市場競爭力得到了大力提高,擴展了產品銷售渠道,擴大了市場占有率,自然增加了就業崗位,增加就業崗位150個。3.3.7 國內改造蒸空模鍛錘的典型案例

36、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動的,通過對改造前、后鍛錘的統計、測試、計算及校驗,得出如下結論: 年節電量為209003 kwh(電價按0.8元kwh計算),年節電效益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定而影響產量、質量問題。 電液錘系統穩定,操作方便靈活,現在有電即能打錘,避免了原空氣錘跟氣生產的狀況,提高了勞動生產率。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:經實踐考核,技術性能達到了設計要求,鍛錘配置合理

37、,打擊能量顯著提高;原鍛錘為空氣驅動,空壓機噪聲大,漏風漏油,改造后工作環境明顯改善;改造前空壓機裝機動力為130kW×2h,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),每噸鍛件節能65左右,生產效率也明顯提高。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、齒輪泵經常失效、液壓油泄露等諸多問題,后經再次電液技術改造,優點如下:液壓泵由原齒輪泵改為柱塞泵后,流量穩定,壓力大,可靠性高;冷卻系統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,設備的綜合性能得到較大提高。3.

38、3.8 結論語蒸空模鍛錘有能耗過大、能源利用率太低、龐大且復雜的配套設施、難以接受的故障率、惡劣的工作環境等缺點。利用現有蒸汽錘進行全液壓驅動電液模鍛錘記述改造,可以其先進、成熟的技術,合理的結構克服了蒸空模鍛錘的缺點。改造后,不僅可將老設備升級為全液壓驅動電液模鍛錘,改造所需投資較少,可大大節省工廠設備改造費用,使老設備煥發新的生命活力。并保持了蒸汽錘的所有工藝優勢,特別是可以進行多模膛模鍛,既增加了人身、設備的安全性,提高了設備的可靠性,還降低了維修難度和工作量。且具有高效、節能、簡化動力設備和改善工作環境等特點,大幅度的節省能源,減少了污染物的排放,改善了職工的工作條件和生產環境,使企業

39、達到節能、減少污染、改善環境、降低勞動強度,較大增長經濟效益的目的,為企業提供了強有力的競爭能力,是一條節能降耗的新途徑。因此利用全液壓驅動電液模鍛錘技術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能改造的技術已基本成熟,其使用可靠性和操作性都已得到鍛造企業的認可, 至2006年底已改造完成約800臺。4 四、項目改造地址概況及生產條件4.1 廠區概括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水池,不需征地和增加其它基建項目。4.1.2 交通位置廠區座落于漣源市水洞底鎮,婁底市西郊,占地20.5平方米,公司有鐵路

40、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,常年主導風為東南風,原湖南省鍛造廠經現場勘查,未發現不良工程地質現象,據國家質量技術監督局中國地震參數區劃圖(2001),該地域地震動峰值加速度為0.05g,地震動反應譜物征周期為0.35s,對

41、應于原基本烈度VI度區,地質穩定,無山體滑坡等現象。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申請增容,不需改、擴建供電系統,就可以滿足擬建改造項目的用電需要。4.1.5 水源廠區位臨水量充沛的漣水的一級支流遜水河,有鎮上自來水廠,為公司生產、生活、和消防安全供應水源。4.2 建設的資源條件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,給周邊群眾生產生活帶來不利影響。其它生產用金屬材料供應穩定,為公司生產及擴大再

42、生產提供有利保障。4.2.2 硬件設備本項目改造是在原有的設備基礎上投入一定資金進行改造,其他有現成的配套設備設施、包括廠房、生產、生活、運輸等有利基礎條件,不需擴建、配建等。4.2.3 人力資源因公司是收購原湖南省鍛造廠(大型軍工破產企業)而組建的,所以有大量熟悉的工程技術人員、管理人員、營銷人員、操作工可供選擇,也可以向社會公開招聘高薪聘請各類專業人員,人力資源比較充裕。4.2.4 生產資質項目改造前公司承接了原破產企業的所有生產資質,即軍品生產資質、鐵道車軸生產資質、及其他民用品生產資質,有二級計量及檢驗理化中心,有檢驗配套的超探、磁探等生產檢驗設備。4.2.5 產品市場湖南三星鍛造有限

43、公司生產鐵道車軸產品是鐵道部在全國定點生產的九個廠家之一,生產的產品RE2B軸部獲湖南省“優秀新產品”稱號。軍品生產有627廠(501戰車)系列產品,有6410廠、7451廠的軍品,有廣闊的汽車鍛件、船用、工程機械鍛件市場,前景廣闊,為改造后產品市場上提供了有利保障。5 五、改造的主要內容,改造方案的目標5.1 蒸空模鍛錘電液改造的主要內容簡述本項目蒸空模鍛錘電液改造是對原有蒸空模鍛錘的驅動部分進行改造,取消原有動力供應系統,不用蒸汽鍋爐、用電液錘動力頭來替代原蒸汽錘的汽(氣)缸,原錘的錘體和基礎都保持不動,導軌還是采用原來導軌的導軌滑道。5.1.1 連缸梁部分它是電液動力頭的工作執行部分,包

44、括連缸梁箱體、主油缸、氣缸、緩沖缸、蓄能器、操縱閥、快放閥、安全閥等部件,另外還有錘桿、錘頭。5.1.2 液壓站它是動力源,包括油箱、主電機泵組、換熱電機泵組、板式換熱器、電控卸荷閥等。提供給工作部分恒定的壓力油。5.1.3 電控部分通過按鈕和PLC控制電機啟動和停止泵的供油和卸荷,包括電控柜和按鈕站等。5.1.4 管路部分包括進、回油管路及管路支架、氣路和壓力表等,以及氮氣瓶組。5.1.5 技術改造主要特點5.1.5.1 突破了油氣互竄、密封壽命短的難關通過加長活塞長度提高導向性能,采用耐磨、耐高溫的導承環,提高了密封件的使用壽命;采用特有密封裝置,改善密封效果;加強動力頭的定位,錘桿受力均

45、勻,延長了密封件的使用壽命。5.1.5.2 解決了非正常壽命的錘桿斷裂問題改進了錘桿和錘頭的聯接方式,設計3套件(壓件、錐套、錘桿)漲緊結構,使得錘桿由原來的“雙錐結構”改為“單錐結構” ,大大避免了應力集中的產生,從而達到了既聯接可靠又拆卸方便;采用原“梳” 型導軌,導軌與錘頭的問隙調小(0.3 mm),“柔性細錘桿”理論切合電液改造實際情況,打擊過程中產生的偏擊力,全部由錘頭導軌承擔,提高了鍛錘的抗偏載能力,錘桿壽命大大提高。錘桿采用合金結構鋼材料表面進行了滾壓形變強化處理,錘桿細而耐用,是零配件而非易損件。5.1.5.3 解決了液壓系統發熱問題電液錘系統發熱問題是很大的技術難題,嚴重影響

46、系統的密封性能和工作性能,針對這一現象,充分發揮板式散熱器冷卻溫差大、冷卻效率高的特點,加大了容量,提高了冷卻效果;改進操縱閥采用了大通徑的主閥和二級閥;在連缸梁內采用無管路連接技術,將二級閥直接安裝在閥座內,閥座上直接與主閥相連,既解決了原焊接管路破裂后不易維修的問題,又減少了油阻和發熱,大大提高了操作手柄與錘頭動作反映速度;通過上述措施,有效的將系統油溫控制在48以下,保證了設備的正常工作。5.2 改造前的生產工藝和生產設備情況5.2.1 改造前的模鍛件生產簡圖原、輔材料鍛造加熱蒸汽錘機組熱處理酸洗入庫鍋爐、空壓機水泵5.2.2 改造前主要生產設備水泵二臺,SHL1013A鍋爐二臺及配套附

47、屬設備鼓風機、引風機等、20m3/分鐘空壓機三臺、帶鋸機、鍛造加熱爐、1T10T共六臺蒸汽錘配套的切邊壓力機、熱處理(正火、回火)電爐四臺、酸洗設備、5T、10T行車共四臺。5.2.3 主要生產工藝流程兩臺10T/h鍋爐產生蒸汽作為110T共六臺蒸汽錘生產的動力供應,載能工質為蒸汽,產品坯料經鍛造加熱爐加熱后經蒸空模鍛錘鍛打成型,切邊后,檢驗、經熱處理正火、回火后,經酸洗清除表面缺陷,檢驗入庫包裝,檢驗包括探傷、力學性能檢驗、聲像檢驗。5.3 項目改造的主要內容5.3.1 拆除二臺鍋爐及相應的配套設備鼓、引風機及相應的熱力供應蒸汽管道,廢除用蒸汽做為蒸汽錘的生產動力。5.3.2 拆除并廢除汽錘

48、的動力頭、錘桿、操作系統等主要配件系統。5.3.3 對110T共6臺蒸容模鍛錘留用的配件系統進行清潔、打磨、修理。5.3.4 新建立動力供應液壓站,改造操作部分,新做一個模鍛錘的動力頭、錘桿等。5.3.5 其他基礎、車間場地建設、冷卻水池建設、工房大修等。5.3.6 其他相關的輔助設備設施的配套修理、改造,改酸洗清除產品缺陷為機械噴丸清除產品缺陷。5.4 改造后的生產工藝和生產設備5.4.1 改造后模鍛生產簡圖原輔材料鍛造加爐電液錘切邊機噴丸熱處理空壓機水泵冷卻循環水池液壓站入庫5.4.2 項目改造后的主要生產設備裝置水泵,冷卻循環水池(6臺共用),動力供應液壓站、高壓油泵、1T、2T、3T、

49、5T、10T共六臺全液壓驅動電液模鍛錘,相關的配套設備壓力切邊機,鍛造加熱爐、熱處理電爐、天車、噴丸機。5.4.3 項目改造后的主要生產工藝流程產品坯料經鍛造加熱爐加熱后,動力供應液壓站高壓油泵產生高壓(液壓油為載能工質),經壓力管道至全液壓驅動電液模鍛錘電力頭作功,作用錘頭產生打擊力,鍛打成型,沖床切邊后,產品進入熱處理,經電爐熱處理,轉入下道工序機械噴丸,清除鍛件表面缺陷,檢查合格入庫包裝。5.5 改造的主要方案5.5.1 原有110T模鍛錘進行全液壓驅動電液模鍛錘改造廢除原二臺SHL1013A鍋爐,拆除鍛造車間所有供蒸汽管道,做好改造前的準備工作,包括原設備模鍛錘的除銹刷漆,工房地面平整

50、,改造地基平整,房屋的大修。5.5.2 蒸空模鍛錘改全液壓驅動電液模鍛錘技術改造方案采用北京理工大學專利技術實施改造,與北京寧遠興達技術開發有限公司簽訂技術改造方案合同,(甲方:湖南三星鍛造有限公司,乙方:北京寧遠興達技術開發有限公司)。5.5.2.1 乙方承擔現有蒸空模鍛錘改造業務,甲方配合。5.5.2.2 總體改造方案分三批實施。a) 第一批將3T模鍛錘和10T模鍛錘進行改造b) 第二批將第二臺3T模鍛錘和5T模鍛錘進行改造c) 第三將1T模鍛錘和2T模鍛錘進行改造5.5.2.3 改造工程內容a) 前期準備工作全液壓驅動電液模鍛錘冷卻循環系統的設計及施工設備一次電源線的布置全液壓驅動電液模

51、鍛錘機座部件的地基基礎,管線電溝的土建b) 制造全液壓驅動電液模鍛錘部分全液壓驅動電液模鍛錘各零部件的設計、制造、裝配運輸現場安裝、調試、人員培訓,售后服務。氧氣及N100抗磨液壓油采購。5.5.2.4 改造的主要技術參數規格12TM4TM4TM7TM3TM1.5TM最大工作行程(mm)140012501250130012001000打擊頻次(次/分451006512065120601107012075120主電機配置(KW)55×855×655×3柱塞泵流量(L/min)230×8230×6230×3冷卻電機(KW)11×

52、211×211板式換熱器(m2)50×230×230額定打擊能量(KJ)3001001001757537.5冷卻泵(L/min)510×2510×25105.5.2.5 改造的技術要求a) 控制系統所產生的熱量能滿足全天候三班連續作業b) 用一根操作桿即可實現錘頭打擊、回程、慢上、慢下、急收任意位置停錘等動作c) 錘頭在全選種打擊中,不得出現爬行或動作緩慢,短行程打擊不得出現連擊或壓錘現象。d) 錘頭回程有可靠的防撞頂裝置。e) 液壓站符合GB3766-83液壓系統通用條件。油溫55報警,60強停。f) 有必要的安全防護措施g) 采取與蓄能器相

53、匹配的防沖頂裝置h) 主電機采用立臥兩用電機臥式用,實施連續循環高精度分流濾油。帶液位控制,超壓保護,失壓保護、卸貨停機或防止回油管虹吸濾油措施。i) 主油路帶40升緩沖蓄能器5.5.2.6 技術方案實施內容及分工。a) 甲方按乙方要求進行循環水池建設,購買及布設水泵、管線、電線等。按乙方設計要求進行現場液壓站地基、電控柜地基,管路支架地基、地溝的土建。按乙方設計加工液壓站、電控柜、氣瓶組、管路支架、管夾、錘頭、錘桿等。根據乙方要購買氮氣,N100抗磨液壓油。組織人員在乙方指導下進行現場安裝按相關標準對管線進行噴漆b) 乙方根據甲方提供的原始參數及具體要求進行全液壓驅動電液模鍛錘的針對性設計。

54、進行動力頭各零部件的加工、外購、裝配。指導甲方進行現場安裝。在甲方現場對甲方相關人員進行技術培訓。搞好售后服務。5.5.2.7 技術資料a) 甲方提供乙方:車間平面布置圖、最低分膜面、高度、舊錘頭圖、連接板圖、設備總裝圖。b) 乙方提供給甲方:錘頭、錘桿、液壓站、電控柜、氣瓶組、管路支架、配氣系統、基礎圖等設計圖紙及工藝文件,全液壓驅動電液模鍛錘使用說明書及操作維護注意事項,系統原理圖及部件裝配圖,易損件圖、外購件明細表、主要外購件樣本、電路圖、連線圖、元氣體明細表。5.5.2.8 人員培訓在安裝、調試、生產等過程中,乙方工程技術人員負責對甲方工程技術人員、設備維修人員、管理員、生產作業人員技

55、術培訓。5.5.2.9 驗收及保質期a) 調試安裝完后在甲方現場按技術協議要求進行驗收。b) 乙方按要求搞好售后服務5.6 鍛件表面處理購買螺施式機械噴丸機替代酸洗設備設施,改變產品清除缺陷方式。5.7 改造目標5.7.1 達到節能減排的目的年減少SO2排放500t年減廢酸排放7600t年減少廢渣排放4360t年減少CO2排放7310t年減廢水排放6200t年節約標準煤9580t標煤年節能率80%5.7.2 改善環境、生產安全、勞動衛生條件、創造良好的生產、生活環境。5.7.3 提高主要生產設備模鍛錘的生產能力,提高產品質量,生產工藝達到同行業先進水平。5.7.4 通過技術改造,有效降低工藝能耗,增強工藝參數可靠性。5.7.5 搶占模鍛市場,在國內模鍛市場占有率實現8%。6 六、改造項目的輔助設施建設6.1 項目改造設計依據資料6.1.1 根據項目改造要求,從工藝、總圖、水道、電氣等方面進行設計,包括房屋基礎,給排水、地面、安全、消防、環保等。6.1.2 根據國家現行的規范、規程進行設計,設計中以國家標準為主,輔以湖南省標準和行業技術標準。設計中采用的規范、規程:建筑設計防火規范GB50016-2006民用建筑設計通則GB50352-2005公共建筑節能設計標準GB50189-2005建筑抗震設計規范GB50011-2001建筑結構荷載規范GB50009-2001混凝土結

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