1、满足700MW混流式机组大型水电铸锻件技术改造项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月满足700MW混流式机组大型水电铸锻件技术改造项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月62可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目录1 总论91.1 项目名称91.2 项目承办单位及负责人91.3 报告编制单位及项目负责人912、.4 编制依据91.5 项目提出的背景及建设的必要性101.5.1 项目提出的背景101.5.2 项目建设必要性121.5.3 企业发展目标131.5.4 项目建设目标及内容141.6 编制（研究）工作的范围141.7 主要结论15（4）项目规划年增产大型铸锻件6636t。152 企业的基本情况和承办条件172.1 企业概况172.2 建设区域自然条件212.3 企业承办本工程的优势和问题212.3.1 生产业绩212.3.2 研发能力232.3.3 工艺装备水平243 需求预测和建设规模273.1 市场需求预测273.1.1 技术发展状况及趋势273.1.2 国内水电发展的现状和前景293.3、2 建设规模323.2.1 产品介绍323.2.2 建设规模354 物料供应和主要协作条件364.1 主要原材料、辅助材料364.1.1 物料供应364.1.2 生产协作365 技术方案365.1 方案概述365.1.1 技改目标365.1.2 主要设计原则375.1.3 技改内容375.2 工艺385.2.1 产品制造方案395.2.2 主要工艺流程395.2.3 生产组织分工415.2.4 炼钢分厂425.2.5 铸钢分厂435.2.6 粗加工工部465.2.7 检测及软件485.2.8 总平面布置及公用动力设施496 能源合理利用496.1 新增主要能源耗量497 环境保护507.1 设4、计原则507.2 主要污染源、污染物及防治措施507.2.1 废气和粉尘507.2.2 废水517.2.3 噪声517.2.4 固体废弃物518 职业安全卫生528.1 工作现场528.2 防机械伤害528.3 防电、防爆528.4 防噪音529 消防5210 企业组织、劳动定员和人员培训5310.1 人员和培训5311 项目招标方式及招标范围5412 实施进度5513 投资估算5613.1 编制依据5613.1.1 黑龙江省建筑安装工程计价定额及建设工程费用定额。5613.1.2 机械工业建设项目概算编制办法及各项概算指标。5613.1.3 设计各专业和建设单位提供的估算基础资料、数据。565、13.2 编制范围5613.2.1 本估算包括以下内容：5613.2.2 本估算不包括以下内容：5713.3 编制原则及方法5713.4 投资构成5714 经济评价5814.1 评价方法5814.2 投资计划及资金筹措5814.3 销售收入、销售税金及附加5814.3.1 产品价格5814.3.2 增值税、销售税金及附加5914.4 产品成本估算5914.5 利润分配及财务盈利能力分析5914.5.1 增量投资利润率6014.5.2 增量投资利税率6014.6 增量现金流量分析6014.6.1 增量财务内部收益率6014.6.2 财务净现值6014.6.3 投资回收期6014.7 清偿能力分析6、6114.8 资产负债分析6114.9 风险性分析6114.9.1 盈亏平衡分析61BEP = -100%6114.9.2 敏感性分析6114.10 经济评价结论6215 结论、存在问题和建议6215.1 结论6215.2 存在问题和建议63附件：（1）附表：主要新增工艺设备明细表及概算（2）新购大型设备论证报告（3）附图：中国xx机械集团公司厂区总平面布置图1 总论1.1 项目名称项目名称：大型水电铸锻件技术改造项目1.2 项目承办单位及负责人承办单位：中国xx机械集团公司 法定代表人：*项目负责人：*1.3 报告编制单位及项目负责人报告编制单位：工程咨询资格证书编号：工咨甲项目负责人：* 7、经济负责人：*1.4 编制依据（1）中国xx机械集团公司20xx年3月编制的中国xx机械集团公司发展大型水电铸锻件的技术改造和科技攻关计划（2）中国xx机械集团公司“十一五”发展规划；（3）中国中元兴华工程公司与中国xx机械集团公司签订的该工程项目的技术咨询合同。1.5 项目提出的背景及建设的必要性1.5.1 项目提出的背景“十六大”确立了全面建设小康社会的目标，国内生产总值到2020年比2000年翻两番，综合国力和国际竞争力明显增强，基本实现工业化，建成完善的社会主义市场经济体制和更具活力、更加开放的经济体系。电力工业为满足国民经济发展的需要，发电设备的装机容量就要以5%6%的速度逐年增长，8、2005年底，我国发电设备装机容量已有5亿千瓦，其中：水电设备装机容量达1.1亿千瓦，占发电总装机容量的22左右，占现有技术可开发量的28.98。到2010年，发电设备装机容量将达到6.8亿千瓦，水电装机容量将达到1.52亿千瓦，占发电装机容量的22.4，占现有技术可开发量的40；到2020年，发电设备装机容量将达到9.6亿千瓦，水电装机容量达到2.60亿千瓦，占发电装机容量的27.1，占现有技术可开发量的68.8。接近经济发达国家水平。我国“十一五”期间电力发展的基本方针是：深化体制改革，加强电网建设，大力开发水电，优化发展煤电，积极发展核电，适当发展天然气发电，加快新能源开发，重视生态环境9、保护，提高能源效率。水电作为可再生、无污染、运行费用低、可再生的清洁能源，便于进行电力调峰，有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益。据全国水力资源复查工作小组发布的水力资源复查结果显示，我国水力资源理论蕴藏量年电量为60829亿千瓦时，平均功率为69440万千瓦；技术可开发装机容量54164万千瓦，年发电量24740亿千瓦时；经济可开发装机容量40180万千瓦，年发电量17534亿千瓦时。无论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，我国都居世界第一位。但是，与发达国家相比，我国的水力资源开发利用程度并不高。因此，在一个相当长的时期内，我国水力资源开发潜力巨大。依照电力行业十一五计划，水电开10、发的重点是开发黄河上游、长江中上游及其支流、红水河、澜沧江中下游和乌江等流域。这其中将要开工的一些项目有拉西瓦、金安桥、观音岩、虎跳峡、景洪、长洲、双江口等水电站。新增水电装机容量中将主要以大型混流式、高水头、冲击式水电机组和大容量抽水蓄能机组为主要发展机型。20xx年3月闭幕的十届全国人大四次会议通过了我国国民经济和社会发展第十一个五年规划和2020年远景目标。明确了推动中国经济发展的六大政策导向是：立足扩大内需；立足优化产业结构；立足节能环保；立足自主创新；立足深化改革开放；立足以人为本。自主创新是提升科技水平和经济竞争力的关键，也是调整产业结构、转变增长方式的中心环节。党中央把增强自主创11、新能力作为国家战略，致力于建设创新型国家。大力开发具有自主知识产权的关键技术和核心技术，努力提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新的能力，提升国家经济竞争力作为可持续发展的基本国策。水电大型铸锻件国产化项目，就是贯彻党中央自主创新国策在装备制造业的体现。装备制造业要坚持以信息化带动工业化，广泛应用高技术和先进适用技术改造提升制造业，形成更多拥有自主知识产权的知名品牌，发挥制造业对经济发展的重要支撑作用。1.5.2 项目建设必要性依照电力工业十一五计划，水电开发的重点是开发黄河上游、长江中上游及其干支流、红水河、澜沧江中下游和乌江等流域。新增水电装机容量中将主要以大型混流式、高水头、冲击式水12、电机组和大容量抽水蓄能机组为主要发展机型。目前我国在建和拟建的单机700MW级大型水电站有十几座。这些电站的特点是水头高，单机容量大，采用混流式机组。长江三峡水电站共26台700MW大型机组，国家对左岸14台机组作为依托工程，以市场换技术，采取技贸结合，技术转让的方式，合作设计、合作制造。通过这14台机组的研制，国内的设计制造水平有了长足的进步，已开始步入国际先进行列。而作为大型机组重要的配套大型铸锻件，由于种种原因，没有同时引进制造技术。大型铸锻件的制造工艺、专业化生产能力、铸锻件质量及供货周期等方面与国外差距较大。作为国内大型铸锻件主要生产企业的中国一重和二重，在三峡左岸14台机组中，只承13、担了1个上冠、1个下环和2个叶片的试制任务；右岸12台机组，东电、哈电和阿尔斯通各中标4台，所需的大型铸锻件仍然大部分进口。在向国外订购铸锻件的过程中，遇到了交货期推迟、价格上涨等不利情况。大型铸锻件依靠进口，国产件能力、质量难以满足需求已成为重大装备制造业发展的瓶颈，并受制于人。这与我国装备制造业发展极步相称，大型关键铸锻件国产化已迫在眉睫。中国一重经过“九五”、“十五”期间的科技攻关和技术改造，大型铸锻件的技术水平和装备水平有了很大进步。已经为130/90吨精炼炉配备了简易氧枪；新建了带简易氧枪的40吨精炼炉，具备了采用VOD（真空氧脱碳）工艺冶炼超低碳不锈钢的基本条件，2003年试制成功14、1个三峡700MW水轮机叶片，经专家鉴定，完全符合三峡机组的技术要求，已经用于左岸机组。但中国一重在不锈钢冶炼、铸造、机械加工、检测等方面还存在一些薄弱环节，如：40吨精炼炉炉前变压器容量偏小；铸钢大型工部仍使用落后的粘土砂、水玻璃砂造型，难以保证质量；缺少对叶片三维空间曲面的检测和五坐标联动数控加工的装备和软件等。综上所述，通过对中国一重现有炼钢、铸造、粗加工等关键生产环节技术改造，增添部分大型关键设备，就能提升大型铸锻件专业化制造水平，满足大型水电设备国产化要求，满足国家重大技术装备产业化的要求。所以，本次技术改造是必要的。1.5.3 企业发展目标通过技术创新、技术改造、管理创新、产品结构15、调整、战略布局调整、兼并重组，将中国一重建设成为技术先进、结构合理、机制灵活、具有自主知识产权、有较强国际竞争力的大型企业集团。20xx年实现产值60亿元，2008年实现产值100亿元。企业在热加工的总体规划目标：技术水平达到日本制钢所的水平，制造能力达到韩国斗山重工的能力。即：年产钢水2530万吨，年产锻件1214万吨，年产铸件34万吨，制造等级一次提供钢水700吨（已具备）、最大铸件500吨（已具备）、最大钢锭600吨（尚需改造）。1.5.4 项目建设目标及内容本项目建设主要针对700MW大型水轮机组所需大型铸锻件国产化技术改造，涉及炼钢分厂、铸钢分厂、粗加工工部。项目改造主要利用原有厂房16、，新增建筑面积39702，新增主要工艺设备18台套。其中： 炼钢分厂 新增主要工艺设备5台（套）。 铸钢分厂新增主要工艺设备11台（套）。 粗加工工部 新增主要工艺设备2台。1.6 编制（研究）工作的范围本次可行性研究的范围是：根据中国一重“十一五”发展规划，针对炼钢、铸钢、粗加工等方面的现状及存在问题，通过增添部分大型关键设备，调整现有工艺，满足700MW为代表的大型水电铸锻件生产要求，提升大型铸锻件制造水平、专业化生产能力的技术改造方案，进行项目可行性研究。1.7 主要结论（1）该项目符合国家重点技术改造项目的要求，符合国家电力工业产业技术发展及对重大技术装备的产业政策，符合国家振兴东北老17、工业基地发展战略。（2）本项目实施后，可以实现700MW大型水电机组国产化目标，扭转水电大型铸锻件长期依赖进口的被动局面。对降低大型水电站工程投资，提升大型水电站自我设计制造水平，社会效益、经济效益明显。（3）通过本次技术改造，将充分发挥中国一重的综合优势，提高企业重大技术装备的制造能力和产品质量，特别是提升大型铸锻件专业制造能力和产品质量，增强企业的国际竞争力。（4）项目规划年增产大型铸锻件6636t。（5）项目新增固定资产投资13378万元，其中企业自筹1378万元（由设备折旧解决）；申请银行贷款8000万元；申请国家补助4000万元。本项目经测算需流动资金8178.2万元，其中申请银行短18、期贷款5724.7万元，企业自筹2453.5万元。数据及指标见表11。表11 数据及指标表序号项目名称单位无项目 (达产年)有项目总量(达产年)增 量备 注一主要数据1年产量1.1700MW水电铸锻件t0.0 36363636 1.2其它优质铸件t250002800030002销售收入万元276427.00 297175.00 20748.0 3利润总额万元7433.60 8356.9 923.3 4利税总额万元27076.50 29047.50 1971.0 5固定资产原值万元376996.00 390374.00 13378.00 6流动资金万元103238.00 111416.20 8119、78.20 二主要经济指标1平均投资利润率%3.14 6.23 2平均投资利税率%9.05 11.093内部收益率(所得税后)%6.49 8.39 Ic=4%4财务净现值(所得税后)万元64825.006843.00 5投资回收期(所得税后)年12.10 11.22 6贷款偿还期年4.10 7资产负债率%84.73 8流动比率%94.30 9速动比率%48.34 经敏感性分析和盈亏平衡分析来看，项目有一定的抗风险能力，该项目是可行的。（6）大型铸锻件具有研发生产周期长、投资大、风险高、经济效益低的特点。水电大型铸锻件能否国产化，对摆脱国外制约，实现大型水电机组国产化，具有特别重要的意义。对降低20、水电站建设费用、抑止引进设备价格等方面具有举足轻重的作用。本项目是以专业化生产大型铸锻件为目标，技改方案合理，技改措施切实可行，社会效益、经济效益良好。但本项目涉及面广，社会影响大，且700MW大型水电铸锻件国内仅仅处在研发试制阶段，尚无正式生产制造的业绩，建议国家相关部门在资金、政策以及依托工程方面给予必要的扶持。（7）虽然在“九五”“十五”期间，中国一重根据水电大型铸锻件的特殊技术要求，已经开始了低碳不锈钢材料、冶炼技术、铸造工艺、加工工艺等方面进行研究，也取得阶段性成果，掌握了低碳不锈钢VOD冶炼技术，但在低碳不锈钢的化学成分匹配和控制、多包合浇工艺控制；叶片、下环热处理防变形研究；铸造21、工艺及铸造变形控制研究； 叶片型线检测研究； 叶片多轴数控加工技术等方面仍需组织企业、科研单位进行专题攻关。专题攻关所需经费按国家有关规定和渠道另立项申请，不包括在本项目投资概算中。专题攻关所需经费还需国家相关部门在资金、政策方面给予有力的支持。2 企业的基本情况和承办条件2.1 企业概况中国一重是我国“一五”期间由原苏联援建的156项重点建设项目之一。于1956年破土动工，1960年建成投产的一家重型装备制造企业，是国家首批57家大型试点企业集团之一，国家520户重点企业之一。1999年，被国务院确定为涉及国家安全和国民经济命脉的39家特别重要国有骨干企业之一，是我国民族工业的支柱企业。在建22、厂期间就设计制造了我国第一台1150mm初轧机、12500吨水压机。两台“巨人”的诞生，开创了我国制造机械史上的新纪元。中国一重先后装备了以鞍钢、本钢、宝钢、首钢、攀钢为代表的各大钢铁工业基地；以一汽、二汽为代表的各大汽车工业基地；以镇海、齐鲁、吉化、辽化、抚顺石化为代表的石油化工生产基地；以东北轻合金、渤海铝为代表的各大有色金属工业基地；以平朔、准葛尔、安家岭为代表的各大型煤炭设备生产基地；并为哈电、上电、东电配套铸锻件。自二十世纪八十年代，中国一重通过联合设计、合作生产、引进技术等途径，先后成功制造出2050mm热连轧机、1900mm板坯连铸机、1780mm热冷连轧机、23立方米大型矿用挖23、掘机、汽车覆盖生产线中主要设备系列小松机械压力机、3000t立式弯板机、大型热壁加氢反应器和300MW核电压力容器等先进产品，填补国内工业技术空白300多项，开发研制新产品270项，使我国重型机械产品的制造达到国际八十年代末期、九十年代初期的先进水平。近五十年来，中国一重为国民经济建设提供了150多万吨机械产品，企业形成了以重型冶金机械、轧制机械、锻压机械、矿山机械、石油化工设备、大型铸锻件、核电等8大类数百种规格的产品。已形成从炼钢、铸造、锻造、焊接、热处理到机械加工、装配、检测等配套齐全的技术手段和生产能力。中国一重拥有行业内实力最强的国家级企业技术中心和行业唯一的重型技术装备国家工程研究24、中心，分别座落在大连经济技术开发区和天津经济技术开发区。中国一重民品已经获得ISO9001的质量体系认证，军品已经获得GJB/ISO9001的质量体系认证。同时，还通过了英国劳埃德船级社(LR)、美国船级社(ABS)、挪威船级社(DNV)、中国船级社(CCS)四家船级社的认可；取得民用核承压设备制造资格许可证和200MW核低温供热堆制造资格许可证；通过了ASME(美国机械工程师学会)总部的联检，取得了关于容器制造的U和U2的钢印和证书。企业现有生产设备5000余台，其中主要生产设备2165台。在主要生产设备中，大型设备611台，关键设备148台，数控设备37台。在热加工方面，拥有90/130钢25、包精炼炉，40t钢包精炼炉，15t中频感应炉，80t、40t、20t、5t电弧炉，300t真空铸锭设备，125MN自由锻造水压机、150MN自由锻造水压机（在建），配有200t-m锻造操作机的60MN自由锻造水压机，大型喷雾淬火装置，微机控制的22米井式热处理炉，差温热处理炉等。在金属结构方面，拥有数控切割机、数控等离子水下切割机、热丝TIG焊机、窄间隙焊接成套设备、堆焊成套设备等焊接设备。在冷加工方面，拥有225mm数控落地镗床、2000x14000mm数控轧辊磨床、130mm数控卧式加工中心、6000x18000mm五轴联动数控龙门铣镗床、2x6000x20000+6000数控龙门铣镗床、26、13000mm双柱可移动立车、16000mm数控立车等设备。中国一重（富拉尔基）厂区占地面积307.9万m2，现有全民职工11306人，其中各类专业技术人员2305人。2005年拥有总资产746,900万元，固定资产原值307,845万元，固定资产净值156,226万元，2005年实现商品产值330,365万元，机器产品产量96907吨，销售收入276427万元。公司近三年主要技术经济数据及指标见表21。表21 近三年主要技术经济数据及指标表序号项目名称单 位数据及指标备 注2005年2004年2003年1企业占地hm2307.9307.9307.92职工人数人113061158912176其27、中：技术管理人员人2305226027493总资产万元746,900541,278462,6044固定资产原值万元307,845273,221265,9915固定资产净值万元156,226122,922118,6726资产负债率87.3483.7374.817产品总产量t96,90781,39455,641产品总产值万元330,365221,140167,058其中：冶炼设备万元13,3999,52210,865 轧制设备万元175,27598,28451,199 炼油设备万元39,49130,71112,6558销售收入万元276,427169,091141,4979利润总额万元8,640128、,3504392.2 建设区域自然条件齐齐哈尔（富拉尔基）气候情况：极端最高温度 39.9 极端最低温度 -44.2相对湿度 冬季 66 %夏季 61 %室外平均风速 冬季 2.8 m/s夏季 3.2m/s最大风速风向 冬季 N夏季 N年降雨量 386.3 mm日最大降雨量 128.7 mm最大积雪深度 180 mm最大冻土深度 225cm地震设防烈度 6度厂区地面绝对标高 151.50 152.50m厂区地下水位 - 9.0 -10 m厂区属嫩江右岸冲积地，地势平坦，地层分布较为规律，上部为粘性土，层厚68m，其下即为以细中砂为主间夹不同粒径的砂层。2.3 企业承办本工程的优势和问题2.3.29、1 生产业绩中国一重是从事重大技术装备研制、生产的国家特大型骨干企业，在装备制造业中占有重要地位，被周恩来总理称为“国宝”。从二十世纪七十年代，中国一重就开始大型水电机组配套的大型铸锻件的研制，先后为小浪底电站、龙滩水电站、葛洲坝水电站、伊朗水电站等提供配套大型铸锻件，水电产品生产业绩见下表22，表23。经过“十五“技术攻关，中国一重在超低碳不锈钢VOD冶炼工艺研究取得成功，基本掌握了低碳不锈钢的冶炼技术，能够冶炼出高质量、纯净、低成本的钢水，满足700MW大型水轮机铸锻件材料的要求。制造方面，已基本掌握不锈钢材料的铸造技术，成功制造了100多件不锈钢产品。并应用计算机三维温度场数值模拟和充型30、过程数值模拟软件，开展预测铸件内部缩孔及疏松的倾向的研究，对铸造工艺进行优化，并成功运用到三峡叶片的试制中，取得良好的效果。中国一重已掌握真空冶炼、多包钢水真空合浇技术，20xx年2月，中国一重历时19个小时钢水冶炼，通过三包钢水真空合浇，一次成功浇铸国内最大的冶炼钢锭，钢水总量312吨。它是中国一重承制的国家重点工程秦山核电二期65万千瓦核反应堆压力容器核心锻件之一接管段所用钢锭。中国一重拥有的125MN自由锻造水压机，配有200t-m锻造操作机的60MN自由锻造水压机等大型水压机，能生产1000t加氢反应器、2000t煤液化反应器压力容器所需大型锻件。对水电主轴锻件，现有技术和装备已能够生31、产制造，不需要进行技术改造。2.3.2 研发能力 中国一重拥有行业内实力最强的国家级企业技术中心和行业唯一的重型技术装备国家工程研究中心，自主创新的体系基本形成。中国xx机械集团技术中心是1993年经国家批准组建的国家级企业技术中心。技术中心下设技术管理部、一重集团大连设计研究院、冶金研究所、工艺研究所、焊接研究所。现有各类工程技术和研发人员580人，其中高级以上职称340人，博士6人，享受政府津贴专家24人。技术中心已形成“生产一代、试制一代、预研一代、构思一代”的技术创新体系，形成以市场为导向，科研、开发、设计、生产一体化的技术进步机制。近年来在消化吸收国外先进技术的基础上，中国一重自主设32、计制造了拥有自主知识产权的多项产品，产品多次获得国家、省部级奖励和表彰。如具有国际先进水平的鞍钢1780mm冷连轧机、1700mm热连轧机及平整机组的设计制造成功，填补了国内在大型冷连轧机制造领域的空白；成功研制国内首台千吨级热壁加氢反应器、世界上最大的煤液化加氢反应器（重达2060吨），使我国热壁加氢反应器的制造技术达到国际领先水平。依靠自己的技术力量研制成功我国的第一套出口巴基斯坦的核电压力容器（300MW核压力容器），项目于1996年9月获得国家“八五”科技攻关重大科技成果奖。以中国一重为主，联合其它五家股东单位，共同组建的重型技术装备国家工程研究中心，是重型机械行业唯一的国家工程研究中33、心。以国家重大装备自主创新能力的提升和技术进步为宗旨，围绕国家重点工程建设和行业需求，通过引进、合作和自主研发，在大型板带轧制工艺及设备、重型容器（加氢、核电、煤液化）、电站铸锻件等专业领域持续提供工程化研究成果和具有市场前景的国内首台首套技术装备所需的相关技术，向行业提供关键共性技术，形成大型成套设备的系统集成能力和工程项目总承包能力。2.3.3 工艺装备水平经过近五十年的建设，中国一重已形成从炼钢、铸造、锻造、焊接、热处理到机械加工、装配、检测等配套齐全的生产体系。现有生产设备5000余台，其中主要生产设备2165台。在主要生产设备中，大型设备611台，关键设备148台，数控设备37台。在34、炼钢方面，拥有90/130t钢包精炼炉，40t钢包精炼VOD炉，10t电渣重熔炉、15t中频感应炉，80t、40t、20t、5t电弧炉；300t、250t真空铸锭室各1台、150t真空铸锭室2台、60t真空铸锭室2台。可生产优质钢水16.5万吨(2005年)，可一次冶炼钢水700吨；能够生产最大铸件500吨、经过两次真空处理的最大钢锭300吨，是我国最大的铸锻件生产基地。在铸造方面，产品涉及铸钢、铸铁、有色金属铸造。铸钢材料主要有碳素钢、合金钢、不锈钢、高锰钢等，已生产的最大铸钢件重量468t。铸造生产能力2.5万吨/年(2005年)。在锻造方面，125MN自由锻造水压机，配有200t-m锻造35、操作机的60MN自由锻造水压机，12.5MN水压机。目前正在建设150MN宽跨距自由锻造水压机，配备500t-m锻造操作机（待建）。锻造生产能力7.8万吨/年(2005年)。在热处理方面，主要设备有台车式燃气炉、井式燃气炉、微机控制的22米井式热处理电炉，差温热处理炉、渗碳炉、齿轮淬火机床、大型喷雾淬火装置等。能对单件重160t，外形尺寸5200mm筒形容器、600MW汽轮机低压转子、发电机转子、120t支承辊等产品进行热处理。在金属结构方面，拥有数控切割机、数控等离子水下切割机、窄间隙焊接成套设备、堆焊成套设备、焊接变位机及1200t焊接托辊等焊接设备。在冷加工方面，拥有225mm数控落地镗36、床、2000x14000mm数控轧辊磨床、130mm数控卧式加工中心、6000x18000mm五坐标联动数控龙门铣镗床、2x6000x20000+6000mm数控双龙门铣镗床、13000mm双柱可移动立车、16000mm数控立车等设备。在理化分析和检测手段方面，配置了直读光谱仪、9兆伏电子直线加速器、数控三坐标测量机、齿轮检查仪等检测设备。中国一重的生产规模、产品等级在国内排首位，产品制造设备配套齐全，但自动化水平和设备的数控化程度较低。而国外同类企业基本上实现了炼钢的自动化、智能化、锻造的精确化、热处理的正确控制和机械加工的数控化，装备水平差距较大。2.3.3.1 大件运输条件富拉尔基地处黑37、龙江西部，产品外运全靠陆路运输。厂区有铁路专用线与滨洲线连接；公路可经碾北公路、301国道和京哈高速通向关内，可将产品运到全国各地。随着经济、技术的发展，重型机械产品的外形尺寸和重量越来越大，超过铁路、公路运输极限的大件越来越多。铁路运输因双轨铁路两轨道中心线4m，电气化铁路的轨面以上高度限于5.25m，因此铁路运输限于4m以下；公路由于立交桥、收费站和公路设计标准的限制，大件尺寸宽度限于6m以下，高度限于从路面起5m以内，超过上述尺寸，无法从富拉尔基运出，大件运输受限已经开始制约重大装备的发展，并有越来越严重的趋势。三峡机组的上冠直径9.25m，下环直径10.56m；今后溪洛渡、向家坝70038、MW机组的上冠和下环的直径也在8m以上，按目前状况，都超过陆路运输极限。对三峡大件来讲，公路运输受限主要是上冠和下环超宽，造成超宽的主要原因是收费站口通过宽度不够。对此，我们建议将收费站的收费亭做成可移动式，在大件通过时移开，通过后再移回。或者在收费站旁，修一便道，绕过收费口，平时关闭，大件通过时开放，通过后再关闭，以此解决大件运输的难点。目前国务院三峡办协商国务院东北办，由东北办协调辽、吉、黑三省交通部门，解决东北三省大件运输存在的问题，使中国一重、哈动力集团等企业的大件能顺利运达出海口。由此，中国一重生产的大型铸锻件在不远的将来可通过陆路运输到达出海口。3 需求预测和建设规模3.1 市场需39、求预测3.1.1 技术发展状况及趋势水轮发电机组按其运行水头及运行放式分为：混流式、轴流式、贯流式、冲击式及抽水蓄能机型。高水头混流式水轮机是当前较为先进的水轮机，其以机组尺寸小、重量轻、转速高、水力效率高、适合多泥沙河流电站开发使用等优点，在转速、容量和水头相匹配的情况下，得到广泛使用。由于水轮机水力效率的提高，使得水电站机电设备和厂房土建的成本降低，给投资者带来更大的回报，故其应用前景广阔。国内通过三峡机组（700MW、转轮直径9.8m）的开发研制，通过引进技术及消化吸收并创新，国内700MW水轮机设计制造水平已达国际先进水平。抽水蓄能发电是一种绿色环保、资源可再生的水力发电技术。大型抽水40、蓄能机组以其独有的调峰填谷特性，有效的改进电力系统地能源结构和保证电网供电质量，给新能源的开发利用注入了新活力，具有广阔地发展前景。国内大型抽水蓄能机组的开发研制起步较晚，与国际先进技术差距较大。依据电力工业“十一五”规划，我国水电设备制造业今后一段时间发展的重点是在大型抽水蓄能机组和大型混流式机组。而作为大型水电机组的重要配套件大型铸锻件，其技术发展路线是向大尺寸、高参数方向发展。随着混流式机组容量增大，设备尺寸加大，对参数的要求越来越高，其运行范围越来越大，所配套的大型铸锻件的制造难度加大，技术要求提高，对产品质量、交货状态、交货周期等提出更高要求，由此给大型铸锻件制造企业在冶炼、铸造、锻41、造、热处理、机加工等方面生产制造工艺提出新的更高的要求。例如：机组的心脏转轮要求全部采用抗空蚀、抗磨损并有良好焊接性能，含镍量不小于4、含铬量不小于13、含钼量不小于0.5%、含碳量低于0.06（最好低于0.03%）的低碳不锈钢材料制造；在炼钢工艺方面提出更高的要求，必须采取先进的VOD或AOD技术，冶炼出高质量、纯净的低碳不锈钢钢水，才能满足大型高水头混流式机组对铸件的质量要求。铸钢件制造技术发展方向 计算机铸造过程模拟技术研究与应用。 造型材料实验研究。 铸造工艺研究。 铸件热处理变形规律及变形量研究。 叶片线形检测数据处理软件研究。 计算机辅助工艺设计研究。 大型不锈钢转轮打磨工具与打磨42、技术研究。 大型抽水蓄能机组水轮机组转轮整铸工艺研究。锻钢件制造技术发展方向 材料最佳化学成分匹配研究。 高纯净度大型钢锭的研制。 内发兰锻件工艺研究。 筒体成形工艺研究。 热处理工艺研究。 主轴焊接工艺研究。 阶梯大孔径轴机械加工工艺研究。3.1.2 国内水电发展的现状和前景我国是能源生产和消费大国，在一次能源消费中以煤炭为主，其比重高达2/3以上，这种过度依赖煤炭的能源消费结构，已造成了严重的环境问题，是不可持续的能源消费方式。但我国以煤、油为燃料发电为主的电能格局在今后相当长的时期内不会发生根本性的变化，但是利用多种资源发电，改变火力发电结构的单一局面，形成火、水、核、风四电并举、多种资43、源齐发的电源结构的新格局，已经成为我国电力工业发展的必然趋势。水电作为一种可再生、无污染、运行费用低，便于进行电力调峰的清洁能源，已成为我国优先开发的能源。我国是水力资源极其丰富的国家，水力资源占国内常规能源资源剩余可采储量的40%左右，是中国重要的能源资源。但是，与发达国家相比，我国的水力资源开发利用程度并不高。大大低于发达国家5070的开发利用水平。因此，在一个相当长的时期内，我国水力资源开发潜力巨大。为优化电源结构，积极开发可再生能源，我国对现有电力能源结构调整十分明显，依照十一五计划，首先是大力开发水电，重点开发黄河上游、长江中上游及其支流、红水河、澜沧江中下游和乌江等流域梯级电站开发44、。据不完全统计，我国在今后十年至十五年内陆续建设700MW以上大型水电站十几座，这些电站的特点是水头高，容量大，采用混流式机组。据国务院批准的长江流域综合利用规划简要报告表明，以溪洛渡建设为开端，金沙江中下游将规划兴建梯级电站12座，装机总容量为5858万千瓦，年发电量为2632亿千瓦时。表31 近几年将开发的大型混流式电站电站名称装机容量（MW）电站地点小湾电站4200 （700x6）云南风庆拉西瓦电站4200 （700x6）青海贵德锦屏1级电站3600 （600x6）四川锦屏2级电站3300 （550x6）四川向家坝电站4200 （700x6）四川构皮滩电站3000 （600x5）贵州余庆45、溪洛渡电站12600 （700x18）四川、云南瀑布沟电站3300 （550x6）四川龙滩电站4900 （700x7）广西天峨随着国内电网的发展和系统电能机构的变化，为充分利用能源及保障供电系统的稳定性和可靠性，大型抽水蓄能机组以其独有的调峰填谷特性、有效地改进电力系统地能源结构和提供供电质量，日益受到重视。自潘家口、广蓄、十三陵、天荒坪等大型抽水蓄能电站投入运行，抽水蓄能机组地优越性和合理性已显露出来，抽水蓄能电站地建设和发展已形成较强地势头。并以200300 MW、水头300500m的大型抽水蓄能机组为主。表32 我国已立项和规划中地大型抽水蓄能电站序号水头段电站名称水 头（米）装机容量（46、MW）电站地点备 注1100琅琊山1464*150安徽机组奥地利提供2200白连山2002*300湖北已批项目建议书3响水涧2184*250安徽4龙涓230650华东5桐柏2364*300浙江机组奥地利提供6社上2502000华东7乌龙山2742/3*200浙江8三间房2973*300黑龙江9300蒲石河3304*300辽宁10马跳345400华东11张河弯3464*250河北已批项目建议书12海阳3481000山东13400板桥峪4014*250北京14朝天洋410500华东15铜官山4131000江苏16青石岭4272500辽宁17罗源4391100华东18荒沟4514*300黑龙江19丰47、宁455120/2400河北20宜兴4844*250江苏已批项目建议书21象山485600浙江22 500天池500600新疆23文登5031400山东24呼和浩特5134*300内蒙25西苑5202150华东2627洪屏543120/2400江西宝泉5524*300河南已批项目建议书28宁德5601450华东29惠州5668*300广东已批项目建议书30遥桥峪5784/8*300北京31600潭头6101200华东32青岛6301400山东33梧桐6551070华东34西龙池6984*300山西已批项目建议书35700五常7082000黑龙江36福寿山7393000湖南按照中国机械工业联合会48、和中国动力工程学会提出的中国发电设备20052020年发展规划目标及中国机械工业联合会提出的“十一五”重大技术装备规划建议。在“十一五”期间，水电将新增装机42000 MW，平均每年新增装机约8000 MW，大型抽水蓄能机组（200300MW）按年增78台，大型混流式机组（600700 MW）按年增67台计算，这两种机型就占水电新增总容量的80以上。而作为水电设备重要的配套件大型铸锻件,其市场容量很大，经济效益明显。以三峡700MW水轮机为例，一个五年计划，大型混流式机组35台，每台需配套的铸件500t，锻件250t；200300MW大型抽水蓄能机组40台，每台需配套的铸件200t，锻件10049、t，年需大型锻件12750t、大型铸件25500t。3.2 建设规模3.2.1 产品介绍 高水头混流式水轮机是当前较为先进的水轮机设备，以机组尺寸小、重量轻、转速高、水力效率高、适合多泥沙河流电站开发使用等优点，备受青睐。三峡左岸14台机组（700MW、转轮直径9.8m）已成功投入运行，总装机容量达到了9800 MW，取得良好的经济效益。右岸电站预计在20072008年完成全部12台机组的安装。 三峡工程是我国引进700MW大型混流机组的依托工程，以市场换技术，采用技贸结合、技术转让的方式，通过合作设计、合作制造，使国内在700MW大型混流机组设计制造水平达到国际先进水平。所以我国在今后较长一50、段时间，新建溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩等水电站，将以三峡机组为模型进行建造。大型混流机组所配套的大型铸锻件主要有：上冠、下环、叶片、发电机主轴、水轮机主轴、推力头、镜板等。产品技术参数要求见表3-3。3.2.1.1 大型铸件叶片、上冠、下环、推力头为大型低碳不锈钢铸钢件，材料为：ZG0Cr13Ni4Mo，其化学成分、机械性能见表3-4、3-5。表34 化学成分（） 元素CSiMnPSCrNiMoAl含量0.060.800.41.00.0350.02513.014.04.04.50.500.700.06表35 机械性能力 学性 能sMPabMPa4%Akv(0) J三个平均值最小值5507551、0930153221.3注：试验标准按ASTM A370 3.2.1.2 大型锻件 水轮机主轴、发电机主轴、镜板为大型锻件。水轮机主轴、发电机主轴为锻焊结构，分段制造，采用窄间隙埋弧自动焊接成整轴。其化学成分、机械性能及技术参数的要求见表3-6、3-7、3-8、3-9、3-10、3-11。水轮机主轴：表36 化学成分（） 元素CSiMnPSCrNiMoCeq含量0.250.2251.250.0250.0200.500.500.150.48表37 机械性能力 学性 能sMPabMPa5%Akv(0) J三个平均值最小值29548517.52320.6注：无损探伤：按NFA04-308进行UT探伤52、磁粉探伤、着色探伤按ASTM A788-94进行；焊缝按AH028-300一级探伤发电机主轴：表38 化学成分（） 元素CSiMnPSCrAl含 量0.170.230.601.001.500.0350.0300.300.0150.05表39 调质热处理后的机械性能b抗拉强度MPa490640s屈服点或0.2MPa3005延伸率纵向%20切向18径向15AKv冲击功纵向J50切向40径向30注：0的切向冲击功不得小于20.6J注：无损探伤：UT、MT、PT按哈电标准执行；焊缝检验：按ASTM标准进行三峡镜板：表310 化学成分（） 元素CSiMnPSCrNiMo含量0.380.450.400.553、00.800.0350.0350.91.200.600.150.30表311 调质热处理后的机械性能b抗拉强度MPa590740s屈服点或0.2MPa3905延伸率纵向%18切向15径向13AKv冲击功纵向J50切向40径向30注：0的切向冲击功不得小于20.6J注：磁粉探伤按HZLM21014执行二级标准；超声波探伤按HZLM21009进行。3.2.2 建设规模根据电力工业“十一五”发展规划和中国一重“十一五”发展规划，本次技术改造是在充分利用中国一重现有装备能力条件下，增添少量关键设备，专业化生产以700MW混流式水电机组所需大型铸锻件及3000t其它优质铸件。本项目建成达产后，新增产品的54、生产纲领见表312。表312 生产纲领表序号产品名称生 产 能 力产值（万元）备注套MW单重（t）锻件或铸件重量（t）1水电铸锻件32100728363614748其中：铸钢件4912385 锻钢件23712512大型铸件30006000 合 计6636207484 物料供应和主要协作条件4.1 主要原材料、辅助材料4.1.1 物料供应本项目产品生产所需主要原材料、辅助材料、燃料、公用动力（电、煤气、氧气等）均利用中国一重原有供应渠道和条件解决。4.1.2 生产协作本项目产品生产所涉及炼钢、铸钢、锻造、粗加工、热处理等均在中国一重富拉尔基生产基地完成，上冠、下环的粗加工、组焊及焊后加工在中国一55、重大连棉花岛基地完成，不需外协。5 技术方案5.1 方案概述5.1.1 技改目标以实现水电大型铸锻件国产化为目标，尽快形成年产3套700MW混流式机组所需大型铸锻件的生产能力，扭转水电所需大型铸锻件依赖进口的被动局面。5.1.2 主要设计原则5.1.2.1 综合利用中国一重现有的研发能力、工艺技术水平和装备条件，以实现水电大型铸锻件国产化为目标，提高我国大型铸锻件专业化制造水平，满足国内市场对大型铸锻件的需求。5.1.2.2 技术改造的重点是解决大型铸锻件铸造工艺水平落后，在铸造、粗加工工序装备能力不足的问题。5.1.2.3 采用的新技术、新工艺、新设备，既要满足本次技术改造的要求，适当留有发56、展其他产品的生产条件。5.1.2.4 上冠、下环、叶片、主轴等大型铸锻件以三峡机组为代表件。5.1.2.5 因国务院东北办，正在与辽、吉、黑三省交通部门进行协调，解决东北三省大件运输存在的问题，在不久将得以落实。故水轮机的上冠、下环，本次设计按整铸结构设计，铸造、粗加工均在富拉尔基生产基地完成，通过陆运方式运达出海口，再经水路运达主机厂。5.1.2.6 上冠、下环、镜板、推力头、叶片等铸锻件，按粗加工状态交货；水轮机主轴、发电机主轴分段锻造（卷制），粗加工后组焊，经探伤检查合格后交货；其它优质铸件按粗加工状态交货。5.1.3 技改内容5.1.3.1 炼钢分厂炼钢分厂2005年钢水产量16.5万57、t，精炼钢水13.8万t，真空铸锭7.88万t，真空浇铸的最大钢锭300t。本项目新增钢水10000t，现有冶炼能力满足要求，但40t精炼炉炉前变压器容量偏小，需将6000kVA电炉变压器升级为10000kVA，并对其配套电器设备进行改造；90/130t、40t精炼炉炉前检测设备及氧枪系统不完善，需更换。5.1.3.2 铸钢分厂铸钢分厂，由大型工部、小型工部、清理工部、型砂工部等组成。因现行砂型工艺落后、喷丸设备故障率高、热处理炉能力不足，需对大型工部进行树脂砂改造，新增18x36m铸造大地坑、12x12x6m燃气热处理炉、16x8x6m的喷丸室、冒口切割机及随形打磨机等，以提高铸造的工作效率58、和质量。为改变清理工部生产面积不足现状，新增铸件清理面积3970m2。 5.1.3.3 粗加工工部新增 5x12m数控龙门镗铣床一台，用于叶片粗加工。5.1.3.4 检测及软件 购置可实现温度场（预测缩孔缩松）、流场（充型模拟）、应力场（铸造变形）功能的铸造模拟软件（德国MAGMA软件），对铸件凝固顺序、浇、冒口布置等铸造工艺进行计算机数值模拟，以优化铸造工艺、提高产品质量。 需购置FARO激光跟踪仪和UG五坐标联动数控编程软件，以实现叶片检测和数控机械加工。5.2 工艺5.2.1 产品制造方案 根据700MW水轮机上冠、下环、叶片、推力头、发电机主轴、水轮机主轴、镜板的技术参数（见表33）；59、上冠、下环、叶片、推力头采用整铸工艺；发电机主轴、水轮机主轴采取锻（板）焊结构，主轴分三段锻造，粗加工、组焊，并对焊缝进行清理探伤后交货。 5.2.2 主要工艺流程叶片制造主要工艺流程简图：低碳不锈钢冶炼铸造清砂（喷丸室）粗加工（大型机床）线形检测、探伤（超声探伤）热处理精整热处理线形检测、探伤交 货上冠、下环制造主要工艺流程简图：低碳不锈钢冶炼整铸清砂（喷丸室）精整粗加工（大型机床）热处理热处理交 货检验发电机主轴制造主要工艺流程简图：钢水冶炼铸锭锻造（万吨水压机）探伤粗加工（立车）热处理三段组焊热处理加工焊接止口交货焊后打磨及探伤水轮机主轴制造主要工艺流程简图：钢水冶炼铸锭锻造（万吨水压机60、）探 伤粗加工（立车）热处理热处理加工焊接止口交货焊后打磨及探伤组焊及热处理热处理加工焊接止口探伤卷板（筒体）焊接5.2.3 生产组织分工炼钢分厂：负责3套700MW混流式水轮机组所需钢水和新增3000t其它优质铸件的钢水冶炼及发电机主轴、水轮机主轴、镜板等大型锻件所需双真空钢锭生产。铸钢分厂：负责上冠、下环、叶片、推力头大型铸件的铸造、清砂、精整、热处理及探伤； 3000t其它优质铸件的铸造。粗加工工部：负责叶片、推力头、发电机主轴、水轮机主轴、镜板等大型铸锻件毛坯的粗加工。发电机主轴锻造由水压机锻造分厂二工部承担，粗加工后三段组焊及探伤由金属结构分厂承担。水轮机主轴法兰由水压机锻造分厂承担61、，筒身卷制和焊接、打磨、探伤由大连棉花岛基地承担。整铸的上冠、下环的粗加工由重装分厂承担。5.2.4 炼钢分厂5.2.4.1 分厂现状炼钢分厂始建于1956年，1959年正式投产。经“七五”技术改造、“九五”扩建工程技术改造，已有80t、40t、20t、5t电炉及90/130t、40tLF炉各一座，2005年冶炼钢水16.5万t，精炼钢水13.8万t，真空铸锭7.88万t，真空浇铸的最大钢锭300t。炼钢分厂是一钢结构的三跨厂房，由备料跨、炉子跨、铸锭跨组成。厂房宽72m（241830），长222m（30m跨长282m），厂房建筑面积为18852 m2。炼钢分厂现有职工953人，其中工程技术人62、员53人，工人831人，管理人员69人。炼钢分厂现有炼钢设备的基本情况如下表51。从该表看， 40吨精炼炉用于精炼叶片钢液，变压器容量过小，升温慢，冶炼时间长，影响钢液质量；90/130t精炼炉的炉前检测仪表不全，需要增添。90/130t、40t精炼炉现有的氧枪系统是根据实际生产需求，因陋就简，土法上马的设备，氧枪系统非常不完善，难以保证长期稳定工作，需要更换。表51 炼钢设备基本情况表项目名称电弧炉（EAF）钢包精练炉（LF）备注额定容量出钢量（t）8040205130/9040分子为大包分母为小包变压器（kVA)392002200080003000150006000比功率（kVA/t)4963、0550400600115/167150超装容量出钢量（t）9050281015050比功率（kVA/t)4354402863001001205.2.4.2 技术改造措施 对40吨精炼炉变压器进行扩容改造，由6000kVA改为10000kVA,并对其配套电气装置同步进行改造。 为保证90/130t精炼炉精炼钢水质量，并对冶炼过程进行精确控制，增添精炼炉检测仪器（包括：微氧分析仪、尾气温度监测仪表、钢渣检测装置等）。 为保证90/130t、40t精炼炉精炼钢水质量，更换现有氧枪系统，确保精炼钢水质量的稳定，并提高其自动化水平。5.2.5 铸钢分厂5.2.5.1 分厂现状及存在问题铸钢分厂，于1964、58年建成投产，建筑面积5万平方米，由大型工部、小型工部、清理工部、型砂工部等独立的厂房组成。现有人员471人，其中高级工程师6 人，工程师15人，会计师 3人，工人技师20人。现有250t、150t、125t桥式起重机各1台，200t桥式起重机2台。其它小规格桥式起重机多台；100t、50t电动平车各1台。主要产品为轧机、锻压、矿山、军工设备所需铸钢件；以及火电、水电、核电、船用铸钢件，现正在开发铸钢支承辊。生产的最大铸钢件是毛重468t的鞍钢五米轧机机架。700MW水轮机上冠、下环整体铸造，按铸钢分产现有的装备能力不存在问题。铸钢分厂大型工部现有250t、200t桥式起重机各1台，铸造地坑65、六个（其中有1个生产叶片专用地坑）。采用粘土砂、水玻璃砂工艺生产。目前存在的主要问题是现行砂型工艺落后，铸件的尺寸精度、表面粗糙度较差，旧砂几乎不能回用，对环境影响大，工人劳动环境差，已不能满足生产发展要求。铸钢分厂清理工部厂房宽78m(30+24+24)，长126m，建筑面积9830m2。拥有200t、150t桥式起重机各1台。6x12x4m热处理窑2台；3x6x2m热处理窑4台；硅整流电焊机15台；气体保护焊机7台；电弧气刨机15台；拥有15x6x4m喷丸室1台（已接近报废），8x4x3m喷丸室1台。采用人工落砂、人工切割冒口、手工打磨铸件的方法，对铸件进行表面修整。存在主要问题是大件清理66、面积紧张，热处理炉窑数量不足，规格单一，属于铸件生产的瓶颈工序。同时喷丸设备老化，故障率高，负荷低，丸粒粗大，喷砂表面质量较差，需用手工打磨的方法进一步修整。5.2.5.2 改造方案 主要铸造工艺流程下环、上冠整体铸造工艺流程：工艺设计木模制造造型 合箱 冶炼、浇注保温落砂软退后切割冒口、试验料热处理（正火回火）机械性能试验（自检）尺寸检查粗加工检查（尺寸及无损）精整（去除缺陷、无损检查缺陷凹坑、焊补、焊补区无损检测）去应力退火焊补区域无损检查最终机械性能试验最终尺寸及无损检查包装、发运叶片铸造工艺流程：工艺设计木模制造造型合箱冶炼、浇注保温落砂切割冒口、试验料热处理（正火回火）打磨机械性能试67、验（自检）尺寸检查粗加工检查（尺寸及无损）最终尺寸及无损检查包装、发运 技改措施a. 大型工部全部采用先进树脂自硬砂取代落后的粘土砂及水玻璃砂，其中新增3台移动式混砂设备、1台固定式混砂设备、1套树脂砂再生设备，用于全部大型铸钢件的生产。b. 新增18x36m铸造大地坑一个，用于上冠、下环等大型铸钢件的造型、浇铸及冷却。c. 新增一台12x12x6m燃气热处理炉，用于上冠、下环整铸后热处理。d. 新增16x8x6m的喷丸室一台，用于取代现有的16x6x4m的喷丸室，用于铸件清砂。e. 新增冒口切割机、随形打磨机等设备，以提高清砂的工作效率和铸件表面质量。f. 新增叶片铸造地坑配套设备1套，用于68、叶片立式铸造。g在原有清理厂房南侧扩建30m跨，长度126m，轨高18m，用于大件铸后清理。新增建筑面积39702，新增200/50t桥式起重机1台。5.2.6 粗加工工部5.2.6.1 工部现状重装厂粗加工工部是利用原水压机锻造分厂二工部外露天跨改建而成，厂房宽30m，长192m，建筑面积6000m2，最大吊车200t，吊车轨高14m，厂区铁路直达工部。厂房北端72m区域，原安装有1台3500t三辊弯板机，部分区域作为不锈钢焊接场地，目前3500t三辊弯板机已搬迁到大连棉花岛基地，不锈钢焊接迁到其它分厂，该区域可以利用。工部现有设备6台，220mm落地镗床5台，6500简易双柱立车1台，2069、0t桥式起重机2台，设备负荷达100，部分粗加工任务由重装厂机加工设备承担。存在主要问题：粗加工设备的生产能力明显不足，大型铸锻件订货增多，使设备超负荷现象非常突出，并且现有6500简易双柱立车，最大加工尺寸不能满足水电上冠、下环粗加工的要求（下环10560*1900mm），现有落地镗床能力，不能满足叶片三维曲面粗加工要求。5.2.6.2 改造方案 加工工艺流程a. 叶片加工工艺过程：毛坯三维测量（激光跟踪仪）粗铣型面、进出水边、周边及焊接面（三轴联动数控龙门镗铣床） 三维测量（激光跟踪仪） 尺寸检测 入库b. 发电机主轴加工工艺过程发电机主轴为锻焊接构，分三段组焊而成。锻件加工工艺：锻件划线70、 粗车（立车）探伤（超声探伤）热处理划线取样（立车）车焊接止口（立车） 探伤转金属结构分厂组焊发电机主轴锻件（、）拼装、组焊 焊后打磨及清理焊缝探伤交货c. 水轮机主轴加工工艺过程水轮机主轴，两端法兰为锻件，筒身为钢板卷制，再组焊而成。法兰：锻件划线 粗车（立车）探伤（超声探伤）热处理划线取样（立车）车焊接止口（立车） 探伤转棉花岛生产基地组焊筒身：（大连棉花岛基地） 钢板卷园（3500t卷扳机）焊纵缝热处理探伤加工焊接坡口法兰、筒身组焊打磨热处理（整体）探伤交货 d. 上冠、下环工工艺过程 铸件划线 粗加工（立车） 检查（尺寸及无损） 精整（去除缺陷、无损检查缺陷凹坑、焊补、焊补区无损检测）71、去应力退火 焊补区域无损检查 最终机械性能试验最终尺寸及无损检查交货 改造措施a. 新增1台5x12m三轴联动数控龙门镗铣床，对叶片进行粗加工。b. 水轮机主轴锻件、发电机主轴锻件的粗加工在本工部6500简易双柱立车上完成。而水轮机上冠、下环尺寸较大（下环外形尺寸10560*1900mm），本工部6500简易双柱立车不能满足其粗加工对设备要求，故粗加工由重装分厂13000双柱可移动立车承担。5.2.7 检测及软件700MW混流式机组的上冠、下环及叶片均为ZG0Cr13Ni4Mo超低碳不锈钢。而超低碳不锈钢在铸造时，钢水流动性差、收缩系数较大，铸造时极易形成铸造缺陷和变形。因此需购置可实现温度场72、（预测缩孔缩松）、流场（充型模拟）、应力场（铸造变形）功能的铸造模拟软件（德国MAGMA软件），对铸件凝固顺序、浇、冒口布置等铸造工艺进行计算机数值模拟，以优化铸造工艺、提高产品质量。水轮机叶片是非常复杂的空间曲面体，叶片表面加工质量优劣，将极大影响转轮的水工效率，影响水轮发电机的效率。“大型水轮机叶片的数控加工工艺技术”是当今世界发电设备制造中的关键技术之一，也是当今机械加工技术中的尖端高技术。它涉及到计算机辅助产品的三维造型，计算机仿真模拟加工，多轴联动CNC技术，复杂的金属切削技术，以及三维曲面型面测量及定位技术等。本次技术改造已购买5x12m三轴联动数控龙门镗铣床，但缺乏叶片型线检测手73、段和多轴联动加工曲面的编程软件。因此需购置FARO激光跟踪仪和UG五坐标联动数控编程软件，以实现叶片毛坯型面检测及数控机械加工。5.2.8 总平面布置及公用动力设施本次技术改造涉及炼钢分厂、铸钢分厂、粗加工工部改造，主要在原有厂房内，增添部分大型关键设备，提高大型锻件的生产能力。除铸钢分厂清理工部厂房南侧扩建3970m2（30*126m）外，对厂区现有总图、土建及公用动力设施不作改造。6 能源合理利用6.1 新增主要能源耗量根据中国一重本次技术改造的要求，本项目新增大型铸锻件6636t。炼钢分厂新增电力安装容量4500kVA；粗加工工部新增电力安装容量150kw；铸钢分厂大型工部是对原有设备进74、行改造，不新增电力；清理工部新增煤气耗量6000m3/h、电力安装容量410kw。7 环境保护7.1 设计原则贯彻国家现行的环境保护标准、规范和规定，环保设计与工程设计满足同时设计、同时施工、同时投产的原则。对生产过程中可能产生的污染物进行有效治理，达到国家和地方规定的标准后才予以排放。尽可能采用无污染少污染，低噪音的先进工艺和设备。7.2 主要污染源、污染物及防治措施7.2.1 废气和粉尘废气和粉尘主要来源于炼钢分厂电炉烟尘、SO2；铸钢分厂喷丸室、加热炉、打磨设备。炼钢分厂已对20t、5t电炉及90/150t、40tLF进行了烟气治理，安装了新型除尘设备，除尘效果良好，所排废气达到国标要求75、。80t电炉排烟除尘装置已经立项，即将建设。铸钢分厂加热炉均采用清洁煤气做为燃料，采用微机控制、高速烧嘴等新技术，可控制完全燃烧，产生少量无害的CO、CO2废气。喷丸室所排除的含有粉尘的废气，经旋风除尘和布袋除尘两级除尘系统后，所排废气符合大气污染物综合排放标准的要求。7.2.2 废水双柱立车、数控落地镗铣床、数控龙门镗铣床等采用干切削机加工生产工艺，不产生乳化废液。废水主要来源于生活污水，生活粪便污水在室外设化粪池。7.2.3 噪声噪声主要来源于工业炉用循环风机、循环水泵房的泵等。设计中采用低转速、低噪声循环风机，采用低噪声循环水泵，循环水泵房设密闭门窗。采取上述措施后，控制循环水泵房外1m76、处的噪声级70dB(A),符合城市区域环境噪声标准要求。7.2.4 固体废弃物生产过程中产生的主要固体废弃物是废钢渣、料头、金属切削、炉渣、废耐火材料等。料头、金属切削等固体可回收金属废弃物采取集中存放，及时送往炼钢分厂回炉处理。不可回收固体废弃物在车间暂时存放后渣场集中处理。7.2.4.1 环境保护机构、人员及投资公司设有环保管理机构，并配备专职和兼职环保人员，配置必要的监测仪器，按规定对大气和排水口水质等进行常规检测。环保是多专业的综合设计，许多环保设施与其它设施紧密联系在一起，因此，环保的投资往往与其它投资不能绝对分开。本项目用于环境保护方面投资估算可能达到总投资的1左右。8 职业安全卫77、生贯彻执行国家“生产过程安全卫生要求总则”，“工业企业设计卫生标准”等规定要求，在生产安全与工业卫生方面采取必要的防范措施。8.1 工作现场现有厂房有足够的采光和照明，厂房内安排宽敞的纵向和横向通道，通道有明显标志，车间设有毛坯、半成品和成品存放地，保持通道畅通，保持工作地点有良好的工作环境。8.2 防机械伤害起重机械有明显的标志，并有各种齐全的安全装置。砂轮机、开式齿轮、传动装置等高速旋转部位加防护罩。车间工作人员配备安全帽、工作服、手套、工作鞋，以免机械伤害。8.3 防电、防爆手提式电动工具配备触电保护器，电器设备和线路按规程要求配置，并有可靠的接地保护。工作地的局部照明采用安全电压。8.78、4 防噪音遵照工业企业噪音卫生标准的要求进行工程设计，对噪音大的设备采取消音、隔音等措施。9 消防本设计是在原有厂房内进行技术改造，炼钢分厂更换炉前变压器；铸钢分厂增加砂型制造设备、清理工部更换喷丸室；粗加工工部增添大型加工机床。所增添设备均未改变原车间的生产性质。原有厂房已满足建筑设计防火规范GBJ16-87的要求。10 企业组织、劳动定员和人员培训中国xx集团公司中国一重是按企业法设立的国有独资企业，实行总经理负责制，20xx年1月中国一重对组织机构进行了调整。由7个直属公司、9个管理部门和1个集团公司办公室组成。企业组织结构详见附图。10.1 人员和培训中国一重现有职工11306人，其中79、各类专业技术人员2305余人。新增6636t大锻件生产能力，所需的生产、技术、管理人员在企业内部调整解决，不新增加劳动定员。公司将对所需人员进行全面培训。管理干部应进行现代管理知识培训，掌握现代化管理手段，提高企业的管理水平。技术人员应进行产品设计、制造工艺、资料情报等方面的继续教育，通过技术交流、国内外考察、技术讲座等，使技术人员掌握新材料、新工艺、新材料的知识，了解并掌握国内外同类产品的研发动态和制造工艺技术。生产工人须经各类专业学校教育并具有生产操作技能，能适应现代化生产需要；关键岗位必须持证上岗；检验与营销、维修人员必须专门培训。培训方式包括理论培训与实际工作培训，应尽可能利用技术交流80、与技术引进的机会学习国外及国内先进企业的经验，发展优秀的企业文化，提升职工的综合素质。培训投入经费约30万元，用于添置必要教学与示范设备。（此项费用不包括在本项目投资内）11 项目招标方式及招标范围国家发展改革委员会同建设部、铁道部、交通部、信息产业部、水利部、中国民航总局和国家广电总局等部门发布了工程建设项目勘察设计招标投标办法，自2003年8月1日起实施。工程建设项目符合工程建设项目招标范围和规模标准规定（国家计委令第3号）规定的范围和标准的，必须通过招标选择施工单位。工程施工招标投标活动，依法由招标人负责。任何单位和个人不得以任何方式非法干涉工程施工招标投标活动。本项目，固定资产投资1381、378万元，其中企业自筹1378万元，申请银行贷款8000万元，申请国债补贴4000万元。拟对炼钢分厂、铸钢分厂、粗加工工部进行技术改造。该项目属国家重点建设项目，工程施工招标范围包括项目的勘察、设计、施工、监理以及工程有关的重要设备、材料等的采购。达到下列标准之一的部分，必须进行招标：1）.施工单项合同估算价在200万元人民币以上的；2）.重要设备、材料等货物的采购，单项合同估算价在100万元人民币以上的；3）.勘察、设计、监理等服务的采购，单项合同估算价在50万元人民币以上的。考虑到该工程项目技术复杂，只有少量几家潜在的投标人可供选择，拟进行邀请招标。招标人应当向三家以上具备承担施工招标项82、目的能力、资信良好的特定的法人或者其他组织发出投标邀请书。选择报价合理、满足工期、技术实力雄厚的施工单位承担本工程建设任务，择优选择设备采购和非标设备的设计制造厂家，确保设备的先进性和合理的性价比。12 实施进度将利用2年的时间完成设备采购、安装调试、试生产等任务，达到拟定生产规模。详见实施进度表121.表121 实施进度表序号阶段名称20xx年第二年第三年4567910121346712131编制可研报告2可研报告评审、批复3施工图设计、施工图审查4建筑工程施工5设备采购6设备安装调试7试生产、竣工验收13 投资估算13.1 编制依据13.1.1 黑龙江省建筑安装工程计价定额及建设工程费用定83、额。13.1.2 机械工业建设项目概算编制办法及各项概算指标。13.1.3 设计各专业和建设单位提供的估算基础资料、数据。13.2 编制范围13.2.1 本估算包括以下内容：13.2.1.1 工程费用:炼钢分厂新增10000kVA变压器及配套控制设备；铸钢分厂对大型工部进行树脂砂改造，新增18x36m铸造大地坑、12x12x6m燃气热处理炉、16x8x6m的喷丸室、冒口切割机及随形打磨机、扩建3970m2厂房等；粗加工工部新增5x12m数控龙门镗铣床等。13.2.1.2 其它费用：办公家具费、建设单位管理费、勘察设计费、城市配套费、质量监督费、施工监理费、招投标代理费、建设期基本预备费等。1384、.2.1.3 建设期利息。13.2.2 本估算不包括以下内容：13.2.2.1 投资方向调节税（免征）。13.3 编制原则及方法建筑安装工程：根据可行性研究深度，参考当地材料价格，按类似项目指标计算。设备价的计算：国内设备依据市场询价。设备安装调试及基础费按原机械部“机械工业建设项目概算编制办法及各项概算指标”并结合企业实际情况进行测算。其它费用参照“机械工业建设项目概算编制办法及各项概算指标”及当地的有关规定，并结合项目实际情况测算。建设期利息：建设期按两年考虑，拟申请银行贷款8000万元，年利率6.12%。申请国债补贴4000万元。新增铺底流动资金按2453.5万元。13.4 投资构成本项85、目固定资产投资为13378万元，铺底流动资金2453.5万元，总投资15831.5万元。具体构成见投资估算表。14 经济评价14.1 评价方法中国xx机械集团公司，截止2005年底资产总额746,900万元，其中：固定资产原值307,845万元，净值156,226万元。 2005年实现主营业务收入276,427万元，利润总额8,640万元。依据国家计委及建设部联合发布的建设项目经济评价方法与参数（第二版），采用“有无项目对比法”。“有项目”为本项目实施后企业的综合效益，“无项目”为企业本次技术改造前的企业效益，两者之差为本项目产生的“增量效益”，本项目对增量指标进行财务评价。14.2 投资计划86、及资金筹措本项目固定资产投资13378万元，其中申请银行贷款8000万元, 申请国债补贴4000万元，企业自筹1378万元。按照本项目的生产纲领，参考类似产品及实际企业生产情况，本项目经测算需新增流动资金8178.2万元，其中申请银行短期贷款5724.7万元，企业自筹2453.5万元。自筹资金由预付款解决。各年度投资使用计划见投资计划与资金筹措表14-1。流动资金测算见表14-2。14.3 销售收入、销售税金及附加14.3.1 产品价格依据企业对市场同类产品的调查资料，按生产纲领进行计算，价格为不含税价。14.3.2 增值税、销售税金及附加增值税、销售税金及附加包括增值税、城市维护建设税和教育87、费附加。增值税按产品增值部分的17%计算，城市维护建设税为增值税的7%，教育费附加为增值税的3%。产品销售收入及税金见表14-3。14.4 产品成本估算原材料及燃料动力系根据类似产品的资料,结合企业目前生产情况而确定。工资及附加费：按企业目前实际工资水平进行测算。折旧费：原有固定资产综合折旧率取3.5%，新增固定资产综合折旧率取6.5%，无形资产按15年摊销，折旧及摊销见表144，表145。财务费用测算：固定资产贷款按年利率6.12%、流动资金贷款按年利率5.85%进行计算。其它费用：项目评价为了便于计算将制造费用、管理费用、销售费用作了适当归并，均列入其它费用中。产品总成本估算见表14-6。88、14.5 利润分配及财务盈利能力分析项目完成后，达产年份税前利润（增量）为923.3万元，所得税率按33%计算，所得税额（增量）为304.7万元，利润及分配见损益表14-7。14.5.1 增量投资利润率利 润增量投资利润率=-100% 固定资产投资+流动资金=6.23%14.5.2 增量投资利税率利润+税金增量投资利税率=-100% 固定资产投资+流动资金=11.09%14.6 增量现金流量分析14.6.1 增量财务内部收益率计算期内增量财务内部收益率，所得税后为8.39%，超过行业平均收益水平。14.6.2 财务净现值计算期内增量财务净现值(ic=4%)所得税后为6843万元。14.6.3 89、投资回收期增量投资回收期所得税后为11.22年(包括建设期)。现金流量分析见表14-8、14-9。14.7 清偿能力分析本项目贷款8000万元，申请国债补贴4000万元。生产期内贷款利率为6.12 %，还贷资金来源为未分配利润及折旧，贷款偿还期为4.10年（含建设期2年）。贷款偿还期计算见表14-10。资金来源与运用见表14-11。14.8 资产负债分析由负债表可以看出，本项目偿债能力较好。详见资产负债表14-12。14.9 风险性分析14.9.1 盈亏平衡分析固定成本BEP = -100%销售收入-税金-变动成本= 89.36%计算表明，项目生产能力达到总生产能力的89.36%，项目即可保本90、，具有一定的抗风险能力。14.9.2 敏感性分析本项目作了所得税前全部投资的敏感性分析。考虑项目在实施过程中的一些不确定因素的变化，分别对经营成本，销售价格，销售量作了提高和降低的单因素变化对内部收益率影响的敏感性分析，详见敏感性分析表14-13。表中显示，销售收入为最敏感因素，故此实际生产中注意市场变化，提高抗风险能力。14.10 经济评价结论该项目增量内部收益率所得税后为8.39%，财务净现值所得税后(ic=4%)为6843万元，投资回收期所得税后11.22年，达产后销售收入20748万元，新增利润总额（达产年）923.3万元，新增所得税 304.7万元，借款偿还期为4.10年。从敏感性分91、析和盈亏平衡分析来看，项目有一定的抗风险能力，该项目从经济角度讲是可行的。15 结论、存在问题和建议15.1 结论经研究分析，中国xx机械集团公司大型水电铸锻件技术改造项目的实施符合国家重点技术改造项目的要求，符合国家电力、石化、冶金工业产业技术发展及对重大技术装备的产业政策，符合国家振兴东北老工业基地发展战略。本项目实施后，可以实现700MW大型水电机组国产化目标，扭转水电大型铸锻件长期依赖进口的被动局面。对降低大型水电站工程投资，提升大型水电站自我设计制造水平，社会效益、经济效益明显。通过本次技术改造，将充分发挥中国一重的综合优势，提高企业重大技术装备的制造能力和产品质量，特别是提升大型铸92、锻件专业制造能力和产品质量，增强企业的国际竞争力。项目规划年增产大型铸锻件6636t。项目新增固定资产投资13378万元，其中企业自筹1378万元（由设备折旧解决）；申请银行贷款8000万元；申请国家补助4000万元。本项目经测算需流动资金8178.2万元，其中申请银行短期贷款5724.7万元，企业自筹2453.5万元。15.2 存在问题和建议虽然在“九五”“十五”期间，中国一重根据水电大型铸锻件的特殊技术要求，已经开始了低碳不锈钢材料在冶炼技术、铸造工艺、加工工艺等方面的研究，也取得阶段性成果，掌握了低碳不锈钢VOD冶炼技术，但在低碳不锈钢的化学成分匹配和控制、多包合浇工艺控制；叶片、下环热处理防变形研究；铸造工艺及铸造变形控制研究； 叶片型线检测研究；叶片五坐标数控加工技术等方面仍需组织企业、科研单位进行专题攻关。专题攻关所需经费还需国家相关部门在资金、政策及依托工程方面给予有力的支持。