xxx能量系统优化项目可行性研究报告

1 量系统优化项目 第一章 总论 目名称及承办单位 目名称 量系统优化项目 目法人及法人代表 项目法人： 人代表： 项目建设地点 项目建设地点选于 址内。 告编制单位 编制单位： 工程咨询公司 资格证书号： 制依据 1、中华人民共和国节约能源法； 2、中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要； 3、国务院关于加强节能工作的决定（国发 200628 号）； 4、国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知（国发 200715 2 号）； 5、国务院关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知（国发 20107号）； 6、 节约能源条例； 7、关于印发 的通知（ 办建 2009299 号）； 8、项目承办单位编制本项目实施方案的委托书； 9、项目承办单位提供的基础数据、技术资料等。 10、关于转发国家发展改革委办公厅关于组织申报资源节约和环境保护 2012 年 中央预算内投资备选项目的通知的通知。 究工作的范围 根据国家对建设项目实施方案工作范围和深度规定，本报告在对项目的建设条件进行了实地查勘，对项目建设的必要性、建设场地与条件、规模与内容、总平面布置及建筑结构方案、环境保护、投资估算与资金筹措等方面进行综合研究和分析，重点研究和论述项目建设的必要性、内容及方案、投资估算与资金筹措，为项目的决策和建设提供可靠依据。 业概况 落在中国最年轻的县级行政区 业园区，是炼铁高炉设备专业铸造生产厂家之一， 是 区从事冶金铸造具有代表性企业之一，主要生产经营各种灰铁冷却壁、球铁冷却壁、 3 风渣口大套、炉喉钢砖、进风装置、铸铁机及各种铸钢、铸铁件等成品及毛坯件（来图制作）。公司总占地 4 万平方米，固定资产 7600 万元，员工300 余人，工程技术人员 30 余人， 近年来，该厂引进了现代化的企业管理模式，并于 2008 年通过2000 质量管理体系认证，该厂产品覆盖全国二十多个省（市、区），深受用户信赖。该公司的冷却壁产品现有八大系列三十多个品种可供用户选择，能满足各种大、中、小型高炉的不同要求。 2010 年实际产量 2 万吨，实现产值 12000 万元，实现销售收入 10256万元，上缴税金 520 万元，实现利润 2051 万元。 2010 年 1 月至 12 月期间，该公司的生产用能主要是：电力 标煤 5232 吨；热处理、熔炼等工序耗焦炭 吨，；氧气消耗为 856 吨，折标煤 ；乙炔气消耗为 386吨，折标煤 2739 吨；二氧化碳气消耗为 817 吨，折标煤 。 2010年该企业总生产用能折合标煤 21562 吨。该企业现有产品折钢单位产品能耗为 1078t。 目基本情况 目建设内容及规模 本项目为节能技术改造工程，在现有基础上对生产系统主要重点耗能进行技术设备改造，以达到降低用煤耗、电耗、水耗的节能目的。根据企业实际情况，本次拟改造项目主要内容及规模为： 1、热处理工序设备改 4 造：采用 6 台热处理电炉替代人工炭烧土窑炉； 2、熔炼工段设备改造：购置 4 台 3T 中频感应电炉替代原人工控温炭烧熔炼炉； 3、焊割工段设备改造：采用数控自动切割机替代人工切割下料； 4、电机更新替换改造：根据企业目前正在使用的大功率电机设备 9 台。对现有的一些工艺能力过大，泵阀电机配置过 大，使用不合理的情况，采取 “大改小 ”（电机功率）技术措施进行改造。 目总投资及资金来源 项目总 投资 3705 万元 ，资金来源为企业自筹。 目管理与实施 为做好建设项目的各项工作，公司成立项目建设领导小组，负责各项手续的办理、设计、报批与实施等工作。项目建设期为 1 年。 境保护 本项目利用新技术、新工艺、新设备进行系统节能改造，有效降低企业能耗，实现资源节约综合利用。项目实施后，具有良好的节能和环保效益。 目实施效果分析评价 通过技术改造后， 可实现年节标煤 ，、二氧化硫 、二氧化碳 （吨标煤所产生的粉尘、 数分别为 、 、 ），具有明显的减排效果，良好的环境效益，对保护周围环境有很好的效果，具有良好的 5 环境及社会效益。 经分析预测，项目计算期内年平均节能增收 元，年均总成本费用为 元，年平均利润总额 元；项目全部投资内部收益率（税后）为 全部投资回收期（税后）为 ，全部投资财务净现值（ 2%税后） 为 元。项目具有较好的财务盈利能力，投资风险不大，本项目在财务上可行。 目结论及建议 综上所述，本项目采用新设备、新工艺、新技术进行系统节能技改，降低煤、水及电能的消耗，减少了废渣、废气排放量，符合国家产业技术政策。该项目建成后，将降低企业成本，提高服务质量，经济效益显著，对促进企业可持续发展具有重要意义。因此，项目的建设是必要和可行的。 建议加快项目的前期工作进程，积极落实建设资金，尽早开工，保质保量按时完成工程建设，及时投入使用，尽快发挥项目应有的社会及经济效益。 要经济技 术指标表 项目主要技术经济指标表 序号 指标名称 单位 指标 备注 节能数据 1 节标煤 吨 经济数据 6 1 总投资 万元 3705 2 资金筹措 其中：自有资金 万元 3705 银行贷款 万元 3 年经营收入 万元 4 年总成本费用 万元 5 年利润总额 万元 6 年经营（销售）税金及附加 万元 7 年所得税 万元 8 年净利润（税后利润） 万元 财务评价指标 1 投资利润率 % 2 投资利税率 % 3 全部投资财务内部收益率 % 前 4 全部投资财务内部收益率 % 后 5 全部投资回收期（税前） 年 建设期 6 全部投资回收期（税后） 年 建设期 7 全部投资财务净现值 万元 前 8 全部投资财务净现值 万元 后 9 盈亏平衡点（ % 7 8 第二章 项目建设的背 景及必要性 目实施背景 能源是人类生存和发展的重要物质基础，随着经济发展和经济规模的进一步扩大，能源需求还会持续较快增加。能源是当前和今后相当长一个时期内，制约经济社会发展的突出瓶颈，为缓解能源瓶颈制约，就要千方百计增加供给，但能源资源是有限的，增加供给会受到各种条件的制约，根本出路是坚持开发与节约并举、节能优先的方针，大力推进节能降耗，提高能源利用效率。 节约能源是我国的一项长期战略方针，也是减缓我国能源瓶颈制约和环境压力，提高能源支撑能力，保障能源和经济安全的基本途径和重要措施，更是当前转变 经济增长方式，实施可持续发展战略的必由之路。节约能源是一项社会系统工程，不仅是促进我国经济又好又快发展的必要保障，也是人类应对全球气候变化的迫切需要。 “十一五 ”以来，全国上下加强节能减排工作，国务院发布了加强节能工作的决定，制定了促进节能减排的一系列政策措施，各地区也相继作出了节能减排工作部署，加强了重点行业、重点企业和重点工程的节能工作，节能减排工作取得了积极进展。我国在 “十一五 ”时期，在宏观经济保持平稳较快增长，经济总量跻身世界 9 前三，新型工业化道路引领中国工业实现新跨越，人民生活水平得到持续改善的同时， 节能减排和产业结构调整也取得积极进展，资源利用效率显著提高。五年累计，单位国内生产总值能耗下降 化学需氧量、二氧化硫排放量分别下降 基本达成 “十一五 ”规划目标。 中共中央关于制定十二五规划的建议中明确指出：坚持把建设节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。深入贯彻节约资源和环境保护基本国策，节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化，促进经济社会发展与人口资源环境相协调，走可持续发展之路。因此，节能减排依然是十二五 期间需要解决的重要问题。 结合公司实际， 采用先进的设备和技术对生产系统进行节能改造，使企业的效益增长建立在节约能源的基础上。本项目就是在此背景下提出建设实施的。 目实施的必要性 合理利用和节约使用资源，对于缓解国民经济发展中资源严重短缺矛盾，促进经济与资源、环境的协调发展是十分必要的。党中央提出要按照科学发展观的要求，建设节约型社会和环境友好型社会，大力实施节能减排，这些都是根据我国现阶段发展过程中面临的问题作出的战略部署。在全社会开展节能降耗工作，是全面贯彻上述战略部署的关键一环 。 新形势、新任务要求我们充分认识加强节能降耗工作的极端重要性和紧迫性， 10 增强忧患意识和危机意识，采取更加强有力的措施，促进国民经济又好又快地发展。 1、项目实施是 加强节能减排工作的必然要求 “十一五 ”时期 济社会发展取得显著成就，生产总值由 300多亿元到接近 700 亿元，年均增长 高于 “十五 ”百分点，人均生产总值由 1500 美元到突破 3000 美元，财政总收入由 25 亿元到突破50 亿元。在取得这些成绩的同时，完成了省政府下达我市的节能减排任务：万元 耗由 2005 年的 标准煤下降到 2010 年的 标准煤，降幅 18%。全市化学需氧量 (二氧化硫 (放总量到 2010年分别控制在 吨和 吨。 “十二五 ”时期，是全面建设小康社会的关键时期，是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期。随着工业化、城镇化的加快发展，节能减排的形势越来越严峻。 按照 “十二五 ”规划纲要 ， “十二五 ”期间，单位生产总值能耗和 主要污染物 排放量等节能减排指标下降幅度，均按照 下达的指标确定。对于 这个食品工业名城，大力推进节能减排，积极发展低碳经济和循环经济，完成省下达的节能目标，将任重而道远。为此， 把节能工作摆在更加突出的战略位置，采取更有力的措施，大力开展节能、降耗和提高资源利用效率的工作，确保 “十二五 ”节能目标的实现。 2、项目的实施是企业自身发展的客观需要 11 加大企业节能降耗力度，既是全社会节能的 关键所在，也是提高企业自身竞争能力的客观需要，近年来 取得较好经济效益的同时，能源消费相对较高 ，因此企业 不断强化管理，加大投入，积极采用节能先进技术，开展争创节能标兵，节能示范企业等活动，取得了良好的效果。 但总体上看，能源消耗过高仍然是制约 该 企业竞争力和经济效益的重要因素，根据同行业调查情况表明，自近两年，随着水电煤气等主要资源价格的调整， 冶金 行业的成本增长再次走高，利润增长的成本压力再次加大。成本上涨一方面是原料和水电煤气等能源价格的上涨，另一方面也 因为该企业的 能源浪费 现象 ， 企业的 综合能耗 是 先进水平 的 1 倍多。而电力、焦炭 是该 企业 的主要能源， 2010 年消耗各类钢材 21779 吨，燃烧用焦炭13600 吨，消耗氧气 856 吨，乙炔 386 吨，二氧化碳 817 吨，耗电量 源成本相对较高。面对国家节能减排力度的加大，未来国家环保标准的提高， 须加快实施系统节能与综合利用工程， 淘汰现有使用焦炭设备，减少能源浪费和空气污染， 提高企业节能减排能力，降低生产成本，才能发挥其节能减排主力军的作用，实现自身的可持续发展。 综上所述，针对企业所存在能耗高、设备落后的实际问题， 进的技术和工艺设备，加快淘汰高耗能设备，更新改造部分陈旧设备，提高设备运行效率，降低能耗和资源消耗，改变原有发展模式，以适应新形势发展的需要，更好地应对市场挑战，不仅对促进全社会的节能工作至关重要，同时也是我国钢铁行业快速健康发展，更好参与市场竞争的 12 现实需要。因此，该项目建设是十分必要的。 13 第三章 建设地点条件及项目选址 设条件 1、地理位置及区域概况 是 2004 年 区划调整后一个新的行政区，新区总面积 方公里，总人口 人，位于 区东半部。万金镇位于 东南 16 公里处， 东南部，辖 36 个行政村，51 个自然村， 口人。 2、自然条件 （ 1）水文、地质、地震 内有沙河、澧河、汾河、黑河等河流，属淮河流域，过境全长 117 公里。全区地表水量 5760 万立方米，浅层及中深层地下水量 7180万立方米，人均水资源占有量 240 立方米，水资源丰富。地下水为孔隙潜水，属弱酸性硬水，对混凝土无侵蚀性。 属沙澧河冲积平原，地下主要为第四系松散物沉积而成，土质类型为粉质亚粘土，粉质亚粘土含姜石， 下部为中细砂及亚粘土面层。地势开阔，地形平坦，地貌单一。地震烈度为 6 度。地质结构较稳固。 （ 2）气象 属暖温带大陆性气候，气候温和，四季分明，平均气温 14 ，极端最高气温 ，极端最低 ，年平均降雨量 无霜期 216 天，年均日照 时，太阳幅射总量 卡 /平方厘米，能满足各种作物生长需要。 地区主导风向：夏季东南风，冬季西北风；平均风速 为 s，最大风速 12m/s。 3、交通运输、通讯条件 位于 区东半部 ，京广、沪渝铁路在此交汇，京珠高速公路纵贯南北。漯周高速公路、洛界 (洛阳 界首 )公路横穿东西。京珠高速公路入路口与 政新区区址仅数百米之遥。西部紧靠全国一级编组站 车站，北距郑州国际机场仅 90 公里。突出的交通优势，为全区的经济及社会各项事业发展提供了得天独厚的条件。 目选址 该项目建设在 址内。本项目在现有生产系统的基础上，利用现有场地及设施，采用新技术、新工艺、新设备，实施系统节能改造工程，不需要重新选址。 15 第四章 企业能源利用现状 业现 有产品生产规模及工艺 落在中国最年轻的县级行政区 业园区，是炼铁高炉设备专业铸造生产厂家之一，占地面积 4 万，现有职工 300 余人，公司的产品序列主要生产经营各种灰铁冷却壁、球铁冷却壁、风渣口大套、炉喉钢砖、进风装置、铸铁机及各种铸钢、铸铁件等成品及毛坯件（来图制作）。设计生产能力为年加工 2 万吨。 产工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序： 1）生产工艺制定，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺 文件，绘制 铸造 工艺图； 2）生产计划编排，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、 16 砂箱等工艺装备； 3）造型与制芯； 4）熔炼与浇注； 5）开箱落砂； 7）打磨清理； 8）产品热处理与机械加工等主要工序。 产工艺描述 形原理 铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。 图 1 铸造成形过程 型砂的性能及组成 1、 型砂的性能 型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火 度、退让性、流动 17 性、紧实率和溃散性等。 2、 型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤粉、锯末、纸浆等。型砂结构，如图 2 所示。 图 2 型砂结构示意图 型与制芯 手工造型的主要方法 ： 砂型铸造为手工造型（制芯）。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成；手工造型因其操作灵活、适应性强，工艺装备简单，无需造型设备等特点，被广泛应用于单件小批量生产。 焊清理 有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用 ，但 一般 的 毛坯 需要 经切削加工成为零件。 18 割焊清理包括清除浇口、冒口、增肉、 拉筋以及割筋、飞边、毛刺等金属多余物和打磨平整铸件表面。公司大多数铸件主要依靠手工工具和风冲、风铲、高速手提式砂轮、悬挂砂轮等半机械化工具作业。外形不太复杂的铸件也有采用通用冲压机械和锯床的。铸钢件大多用氧气切割或气电切割。气电切割是利用电极与铸件间形成电弧产生的高温使金属熔化或氧化，同时用高压高速气流将熔融物吹净以达到清除铸件的飞边、毛刺和凸出物的一种方法。这种方法不仅用以切割浇冒口也可用以平整铸件表面。但气电切割有产生弧光、烟气和噪声的缺点，公司目前采用乙炔气切割的方法进行铸件清理。 业能源利 用现状 2010 年 1 月至 12 月期间，该公司的生产用能主要是：电力 度，折标煤 5232 吨；热处理、熔炼等工序耗焦炭 吨，折标煤 ；氧气消耗为 856 吨，折标煤 ；乙炔气消耗为 386 吨，折标煤 2739 吨；二氧化碳气消耗为 817 吨，折标煤 。 2010 年该企业总生产用能折合标煤 21562 吨。该企业现有产品折钢单位产品能耗为 1078t。 源使用存在的问题 企业在能源管理和技术方面存在的主要问题： 1、铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多 ，往往由于原材料控制不严，生产操作不当等原因，会使铸件产生各种铸造缺陷。通过分析得知：公司产品的熔炼、加热等采用设备落后老旧、能耗高，污染严重，温度控制不合理，单位产品能耗高于行业平均水品； 2、电动机及被拖动设备效率低，电动机设备陈旧落后，效率比国外先进水 19 平低 2 5 个百分点；系统匹配不合理，“大马拉小 车 ”现象严重，设备长期低负荷运行。 3、能源基础管理工作有待进一步提高，能源统计工作有待强化，涉及能源购入贮存、加工转换、输送分配和最终使用四个环节应当设置的分类统计报表的建立尚不够完善，不利于对能源利用情况 的分析与细化考核。 20 第五章 主要工程技术方案 设内容及规模 项目改造后的相关工艺为： 1、模型制作：按照原有制作工艺要求和生产要求制作产品模具； 2、产品造型：按照原有工序使用混制好的型砂和合格的产品的模具，按照公司的质量要求和生产量要求进行产品制作。 3、熔炼浇注工段：改造后使用电炉，对钢件的加热，使之熔化升温。通过对高温钢液的化学成分调整，得到合格的钢液，之后对 已 造好的砂型进行浇注。 4、开箱落沙：对浇注过的产品待冷却一定时间后进行开箱落沙。 5、割焊清理：改造后采用数控自动切割机去除浇冒系统 以及对铸造缺陷进行处理。 6、打磨清理：对铸件的飞边毛刺，以及修补后的缺陷进行打磨。 7、产品热处理：改造后采用热处理电炉根据产品特性和客户要求进行铸件热处理，使之铸件组织均匀，无应力。 8、机械加工：按照图纸要求进行机械加工。 9、成品入库：经检验合格后的产品，入库存放等待发货。 21 目实施方案 本项目为 金设备有限公司能量系统优化项目，包括四个主要内容： 1、热处理工序设备改造：采用 6 台热处理电炉替代人工炭烧土窑炉； 2、熔炼工段设备改造：购置 4 台 3T 中频感应电炉替代原人工控温炭烧熔 炼炉； 3、焊割工段设备改造：采用数控自动切割机替代人工切割下料； 4、电机更新替换改造：根据企业目前正在使用的大功率电机设备 9 台。对现有的一些工艺能力过大，泵阀电机配置过大，使用不合理的情况，采取 “大改小 ”（电机功率）技术措施进行改造。 处理工序设备改造 状与存在问题 金属热处理是 机械制造 中的重要过程之一，热处理一般不改变 工件 的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的 显微组织 ，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的，所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，也是质量管理的重要环节。 加热是热处理的重要工序之一。 金属热处理的加热方法很多，公司原有生产工艺技术落后，采用煤作为热源，温度控制粗放，导致铸件废品率较高。公司拟使用电炉使加热易于控制，且无环境污染。 22 造方案 公司拟采用先进的台车式高温电阻炉替代人工炭烧土窑对原料进行加工，该炉是国家标准节能型周期式作业炉，主要用于高铬、高锰钢铸件、轧辊、不锈钢等淬火、退火、时效以及各种机械零件热处理之用。设备及相关工作参数如下页表。根据公司产能及规模，适度扩大选型，选用台车式高温电阻炉， 热处理电炉功率为 320该炉最大装载量为 10 吨每次，每天开炉 2 次。 该电炉主要技术参数表 产品型号 主 要 技 术 参 数 炉 膛 尺 寸（ 宽 高 额定功率 定 温度 额定 电压 V 相数 空炉升 温时间 h 最大装载量套 重量2001530950 350 1250 380 3 3 12000 15000 炼工段设备改造 状与存在问题 根据公司生产工艺描述及铸件废 品问题所在，可以看出大部分废品的产生与熔炼工段人工控温炭烧熔炼炉温度控制不稳定有关， 存在问题： 1、 该炉燃用焦炭，占公司焦炭用量的 67%左右，该炉体不仅能源利用 23 率不高，而且造成了严重的环境污染； 2、 产品质量不稳定，焦炭燃烧会使球磨铸铁件的 C 含量和 分控制及其不稳定， 由于熔炼原因而造成的铸件废品约占总废品的 50%； 3、该炉操作不便，使用之后需要大量人力清理炉体。 随着原料成本的日益增加及工人劳动环境的恶劣，公司拟对熔炼工段进行设备升级改造。 造方案 采用先进适用的熔炼设备和熔 炼工艺是节能的主要措施。本次节能技改公司拟购置 4 台 3T 中频感应电炉替代原人工控温炭烧熔炼炉。感应电炉具有 操作简便、 过热效率高的优点，此外，随着焦炭、生铁等原材料价格的大幅上扬和铸件品质要求越来越高，使用电炉熔炼可以大幅提高铸件质量， 稳定 铁液的质量， 使铁水得到净化，稳定 S、 成分的比例， 减少废品率， 降低企业能耗水平，减少人工成本， 利用夜间低谷电生产，取得较好的节能效果 、环境效益和 经济效益。 中频感应电炉用途：用于铸铁、不锈钢、合金钢、有色金属（如铜、铝）、贵重金属（如金、银）的熔炼。 特点： A 熔炼速 度快、节电效果好、烧损少、能耗低。 B 自搅拌功能、熔炼温度及金属成分均匀。 C 电加热作业环境好。 24 D 启动性能好，空炉、满炉均可达到 100%启动。 本方案为一电两炉配置，中频电 炉 按 1500置 ，频率为 一台高压开关柜、一台 6 相 12 脉 2000流变压器、一台 1500台钢壳电炉炉体、液压倾炉系统、冷却系统，炉衬顶出系统等组成。一台炉子同时工作，另外一台电炉作为备用炉体。两台电炉之间相互切换，当一台电炉工作时，另一台电炉停止或检修。冷却采用一台独立的闭式冷却 塔冷却。 割工段设备改造 状与存在问题 气焊与气割用气体公司主要是采用乙炔和氧气两种。 (1）乙炔 乙炔属于碳氢化合物，化学分子式为 炔是可燃气体，与氧气混合燃烧温度可达 3000 3300 ，足以迅速熔化金属进行焊接或切割。乙炔又是一种具有爆炸性危险的气体。乙炔分子不稳定，很易分解，随着乙炔的分解即放出它在生成时所吸收的全部热量。 (2）氧气在标准状态下，氧气是无色无味无毒的气体，分子式为 度为 比空气稍重（空气密度是 在 183 时，氧变成淡蓝色的液体。氧气本身不能燃烧，而是一种活泼的助燃气体，是强氧化剂，与可燃气体混合燃烧可以得到高温火焰。有机物与氧的反应，会放出大量的热。增加氧的压力和温度，会使反应显著加快。当压缩的气态氧与矿物油、油中细微分散的可燃物质接触时能够发生自燃，常成为燃烧 25 或爆炸的原因。突然压缩氧气所放出的热量、摩擦热和气体冲刷管道产生的金属固体微粒及静电火花等，都可能成为燃烧的爆炸的最初因素。在使用氧气时，必须经常注意不要使它们和易燃物质相接触。 因此 现有的氧乙炔切割过程中存在两个缺点：使用时危险 系数大，切割精度小。 造方案 在机械加工过程中，铸件切割常用方式有半自动切割机切割及数控切割机切割。半自动切割机中仿形切割机，切割工件的质量较好，其适用于切割模具。数控切割相对半自动切割方式来说，可有效地提高切割地效率、切割质量，减轻操作者地劳动强度。因此，公司拟采用 1 台 数控自动切割机替代 现有 仿形切割机 1 台 。 数控切割：是指数控火焰、等离子、激光和水射流等切割机，根据数控切割套料软件提供的优化套料切割程序进行全时、自动、高效、高质量、高利用率的数控切割。数控套料软件通过计算 机绘图、零件优化套料和数控编程，有效提高了钢材利用率，提高了切割生产准备的工作效率。数控切割机则通过数控系统即控制器提供的切割技术、切割工艺和自动控制技术，有效控制和提高切割质量和切割效率。 数控切割机为龙门式结构，在 一般型 号的基础上增加了龙门横梁截面宽度，运行稳定，工作效率高，使用寿命长，并可在横梁上放置小型机载等离子电源；可用于各种碳钢、锰钢、不锈钢等金属 材料的大、 26 中、小型 切割 下料。该机型横向跨度选用 6m 规格，采用双边驱动；可配置多把割炬，或配置成异型切割和直条切割两用切割方式，另可选配电容或等离子自动调高系统；经测算，使用该设备后切割气体氧气 +乙炔的节能量都在 20%以上。基本配置：为单火焰或单等离子割炬，带自动点火，不含自动调高及等离子切割电源。 主要技术参数 导轨间距 4000 有效切割宽度 3200导轨长度 6000 有效切割长度 4800单火焰割炬 1 组 火焰切割厚度 6单等离子割炬 1 组 等离子切割厚度 视等离子电源而定 移动精度 整机运行速度 0驱动方式 双边驱动 自动调高行程 0品主要特点 1. 横梁：采用方管对焊结构，具有刚性好，精度高，自重轻，惯量小的特点。所有焊接件均振动时效去应力处理，有效的防止了结构变形； 2. 纵、横向驱动：均采用精密齿轮齿条（ 7 级精度）传动。横向导轨采用台湾进口的直线导轨，纵向导轨是由精密加工的特质钢轨制成，保证了切割机的运行平稳，精度高，且经久耐用，清洁美观；减速采用行星齿轮减速器，可以非常完美的保证运动的精度和平衡度； 3. 纵向驱动架（端架）：两端装有水平导向轮，可调整驱动架底部偏心 27 轮对导轨的压紧程度，使整机在运动中保持稳定的导向。装有除尘器，随时刮扫积聚在导轨表面的杂物； 4. 驱动系统为国产步进驱动，使整机更加运行平稳，速度变速范围更宽，加速时间短； 5. 升降体采用铝合金结构体，升降导向采用直线导轨，升降提升采用滚珠丝杠提升； 6. 简单易用的自动编程系统 ,使数控编程不再复杂 ,轻而易举； 7. 数控控制系统采用自主研发控制系统，具有目前国内最为优良的稳定性和超强抗干扰能力。 主要技术指标 1. 切割形状： 可编程切割直线和圆弧构成的任意零件； 2. 切割精度： 国家标准 3. 切割宽度： 4m、 5m、 6m 等多种规格； 4. 轨道长度： 标配 6 米； 5. 驱动方式： 双边驱动； 6. 割炬配置： 标配 1 把，选配火焰割炬； 7. 切割厚度： 火焰最大可切割 200 8. 点火调高： 自动点火、电动调高，根据用户要求可选配电容式或弧压式自动调高； 9. 数控系统： 为 自主研发的控制系统，简单易用，性能稳定；选用 28 北京斯达特 2000 或 3000 系统。 10. 数控编程： 基于 全自动图形化编程软件； 11. 切割气体： 氧气 +乙炔。 机更新替换改造 前存在问题 根据企业目前正在使用的大功率电机设备 9 台。对现有的一些工艺能力过大，泵阀电机配置过大，使用不合理的情况，采取 “大改小 ”（电机功率）、技术措施进行改造。 电机系统存在的主要问题是：电动机及被拖动设备效率低，电动机、空压机等设备陈旧落后，效率比国外先进水平低 2 5 个百分点；系统匹 配不合理， “大马拉小车 ”现象严重，设备长期低负荷运行。目前公司由于工艺技术改动需要，淘汰部分工序的电动机，空压机适配小功率，尚无采取智能高效节能设备系统等。 造方案 按照节能降耗的指导思想，根据几年来设备更新、工艺改进、管网改造的情况，重新平衡各工艺生产能力。采取 “大改小 ”（电机功率）技术措施，开展电机普查，并淘汰和更换各类电机 9 台，减少电机总功率 550 得显著效果。 通过采用 6 台热处理电炉替代人工炭烧土窑炉；淘汰人工煤炭烧土窑炉，淘汰送风机 1 台（型号 率为 30引风机 1 台（型号 29 功率为 110减少电机功率 140 在熔炼工段改造中，通过购置 4 台 3T 中频感应电炉替代原人工控温炭烧熔炼炉；淘汰人工控温煤炭熔炼炉，淘汰送风机 1 台（型号为 4率为 30淘汰送风机 1 台（型号为 率为 110减少电机功率 140 在打磨清理工段用 2 台 40机替换原两台 90电机， 1 台110机替换原有的 1 台 180电机，用 1 台 30水泵电机替换原有的 1 台 70水泵电机，在机械加工工段用 1 台 50电机替换原有 1 台 110电机。减少电机功率 270 通过电机更新替换改造，淘汰电机 4 台，替换电机 5 台，共计减少电机总功率 550 改后设备清单 技改后设备清单详见附表五。 用工程 平面布置 考虑现有生产线现状，在原有基础上挖潜改造。 向设计 本项目新建装置标高的选定和原建构筑物标高相一致，使之满足各建筑物之间的生产运输要求，并合理地组织场地排水，在平整场地时，注意到厂内外标高的衔接，减少土石方工程量。 30 建工程 贯彻 “适用、经济的 原则 ，在 可能条件下注意美观 ”的建筑方针，坚持工厂布置一体化原则，各建、构筑物尽量集中布置，充分考虑竖向组合，以缩短管线，节约用地。结构选型注意经济合理和构件标准化，在满足工艺生产的前提下，充分考虑安装和检修方便，尽可能利用厂区原有厂房和当地建筑材料。 1、工程地质条件 该工程地质条件较好，各建、构筑物原则上采用天然地基，并根据各建、构筑物工艺要求的埋置深度确定基础的持力层，但在下一步设计中应做好地质勘察工作为准确设计提供可靠依据。当出现下列情况时应进行局部地基处理： 构筑物埋深较浅，基础坐落在表层土上； 基坑超挖； 局部有软弱土、扰动土； 不均匀地基。处理方法优先采用换填法。 2、抗浮处理 当地下水位较高时，应对构筑物进行空载条件下的抗浮验算，当构筑物自重不能满足抗浮要求时，应采取抗浮措施。原则上采用配重抗浮，必要时采用树根桩抗浮。 3、抗震设计 区内为 7 度地震烈度区，建构筑物按有关规定设计。 4、建、构筑物的结构形式 本工程附属建筑物采用砖混结构，钢筋砼条形基础，构筑物采用钢筋 31 砼或预应力砼结构，大型矩形构筑物按国家规范的规定设置温度伸缩缝。 水、供电工程 1、供水 公司生产用水均为地下水。公司自备 12 眼深水井，出水量为 860t/h。系统改造后， 不涉及新增用水， 现有供水系统可以满足用水需要。 2、供电 该项目生产用电均由 电力管网提供，本项目为节能改造项目，全部在原有厂区内进行，项目完成后年新增电量 1573 万 增用电设备功率为 4370能技改后拟新增 2400压器 2 台，供配电设施方可满足项目用电需求。 3、排水 厂区内设有完善的雨污排水系统，生产污水收集后送公司污水处理池中集中处理后排放，雨水经管道直接外排。 32 第六章 环境保护 目建设和生产对环境的影响 1、 施工期： 噪声：施工机械产生的噪声，源强为 85)。 扬尘：因土方开挖及车辆辗轧，在有风时易产生扬尘。 固废：建筑垃圾，就地回填利用，多余部分及时清运。 废水：施工临时排水。 2、营运期： 废水：本项目无废水排放。 废气：本项目为节能改造工程，为电炉替换为燃煤炉和电机节能改造，无废气产生。 噪声：主要为电机 及其他 设备运行产生的噪声，源强为 65)之间。 1、施工期 （ 1）噪声 施工噪声源主要有打桩机、混凝土搅拌机、混凝土浇注机、挖掘机、金属切割和施工车辆等，声级一般为 85120)。由于本工程位于建成区， 33 所以加强施工管理，一是对高噪声源强，如金属切割等采取在室内作业，以降低场界噪声值；二是尽可能减少夜间施工，以降低对周围居民点的影响。通过加强施工管理，可以满足建筑施工场界噪声限值（ 0）标准，使施工噪声对环境的影响降至最低。 （ 2）扬尘、粉尘 施工期间将开挖一定量的土方，会产生大量的扬尘，造成局部污染，同时施工过程中运送建筑材料或设备的车辆，可能对沿途 居民、农作物带来一定的扬尘污染影响。所以，一是加强对施工场地开挖的土方及时清运和利用，避免了露天堆放，并根据开挖的土方量特别是根据气象条件定期洒水，；二是尽量采用罐车等装运的散装水泥；三是对运送建筑材料的车辆土、砂等采取遮盖措施，防止到处抛洒。 （ 3）建筑垃圾 建筑垃圾主要包括平整场地，开挖地基的多余泥土，施工过程中残余的混凝土、破残瓷片、钢筋头、塑料袋等，所以在施工阶段就留取一定的回填方量，使建筑垃圾实现就地回用。 （ 4）施工排水： 施工期间会使厂区生活污水有所增加，经厂区化粪池处理后回用做以绿化用水，不 外排。 2、营运期 （ 1）废水：本项目无废水排放。 34 （ 2）废气：本项目为能量系统优化改造工程，多为 焦炭的替代 节能改造，无废气产生。 （ 3）噪声：本项目的噪声来源主要为电机变频器等设备运行产生的噪声，源强为 65)之间。对于噪声污染必须采取适当的治理措施，首先应对噪声设备进行合理布局，让噪声源尽量远离环境敏感点，其次应当选用低噪声设备，同时还要采用隔声、吸声、减震等措施使厂界噪声控制在昼间 65)，夜间 55)以内，符合工业企业噪声标准（ 0） 类标准的要求，使本项 目的噪声对周围影响较小。 境保护 本项目在其生产运行过程不会产生二次污染，在设计中依照“三同时”的治理原则对本项目生产运行过程产生的“三废”进行综合治理， 通过技术改造后， 可实现年节标煤 ，相当于年减排粉尘 、二氧化硫 、二氧化碳 （吨标煤所产生的粉尘、 数分别为 、 、 ），具有明显的减排效果，良好的环境效益，对保护周围环境有很好的效果，具有良好的环境及社会效益。 35 第七章 劳动 安全卫生与消防 制依据及采用的标准 1、中华人民共和国劳动部（第 3 号令）建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定； 2、工业劳动安全卫生设计规定； 3、建筑设计防火规范 36 4、电力设备接地设计技术规程 5、火灾自动报警系统设计规范 6、建筑灭火器配置设计规范 目危害因素和危害程度 全卫生概况 本项目在原企业已有的基础上，建立健全安全卫生组织机构，配备安检人员，制订规范的安全卫生条例；配备必要的防 护设施和器材，确保安全卫生状况良好。 目危害因素和危害程度分析 本项目运转过程中，产生小量的躁音，不会对操作工人的听力造成任何影响，在运转过程中应注意机械操作和用电安全；在设备运转过程中有发生电伤、机伤、烫伤的危害因素存在。 全措施方案 本次设计严格遵循国家有关劳动安全卫生的规定，对劳动安全卫生采取必要的防护措施。 1、防机械伤害 厂区内道路宽畅合理，生产厂房内设备之间、设备与工作位置之间均留有足够的间距，并设有足够的人流、物流通道，充分保护物料运输和人员通行的安全。吊车行驶时有明显的警 示信号。 2、噪音防范措施 37 设计中采用低噪声的机械设备，在噪声源集中的岗位设置隔离操作间，使噪声低到环保标准规定的指标以下，以确保良好的生产环境。 3、用电设备的安全措施 生产装置中所有用电设备及电机均有可靠的接地；检修时保证断开电源，并设置明显标志；高低压电气设备的金属外壳、金属支架等均进行保护接地；电缆线路的零线在引入建筑物时按规范作重复接地；厂房按第三类建筑物设置防雷设施，防雷接地电阻不大于 30。 4、机械及坠落意外伤害防范措施 对高速旋转的可往复运动的机械设备，应设计可靠的防护器，挡板或安全围栏。 5、防尘防毒 对原材料破碎、原料制备过程中产生的粉尘采取强制通风措施，加装除尘设备，以降低粉尘浓度，同时加强工人自身防护，确保身体健康。 室内产生粉尘的设备采用负压操作，避免粉尘飞扬，加强通风换气。 要充分利用自然光，在自然光照度不足的地方设灯光照明。 根据工作环境特点配备各种必要的防护用具和劳保用品。 夏季自然通风不能满足要求时，在工人较集中的地 点设轴流风扇。 厂区道路设置交通标志，其位置、形式、尺寸、颜色等均应符合国家安全标志和公安部颁发的现行规定。生产工序衔接紧密合理，物料运输通畅，操作维修方便。 38 本地区地震基本烈度为度，建、构筑物设计均按相应烈度设防。 采用先进的管理方法，制定科学的操作规程，加强职工上岗培训及安全教育，确保安全生产。 防设施 防环境状况 本项目建设地点位于公司现址内。厂区规划建设了完备的消防系统，并能做到对单 位内消防器材定期检查、维修，使消防设施处于完好状态。 防水源 消防水源为厂内供水管网系统。 防措施 1、本项目厂区采用高压消防体制，厂区内按消防要求设有室外消火栓，消防时可利用消火栓加压灭火； 2、在总图布置上，厂区内各建构筑物之间有足够的防火间距，满足建筑设计防火规范的要求，消防管道的设置满足消防要求； 3、车间周围形成环行通道以满足消防车通行； 4、本项目厂房防火类别均属丁类和戊类，车间内均设置室内消火栓和磷酸铵盐干粉灭火器以满足消防要求；室内消防管道由室外供水管网接入，根据 各车间的生产类别和耐火等级按建筑设计防火规范和建筑灭火器配置设计规范设置室内消防系统和配置灭火器，具备扑灭初期火灾的能力，确保安全生产； 39 5、主要生产车间均按一、二级耐火等级进行建筑设计； 6、厂房内的安全疏散