關于煉焦工序能耗標準的建議

1、關于煉焦工序能耗標準的建議,中國煉焦行業(yè)協會楊文彪2007年3月28日,一 煉焦生產工藝概況,煤化工定義： 煤化工產業(yè)包括煤焦化、煤氣化、煤液化和電石等行業(yè)，是技術、資金、水資源、能源密集型產業(yè)，對資源、生態(tài)、環(huán)境和社會配套條件要求較高。,以焦炭為例：2006年中國2.773億噸焦炭 1.耗洗精煤3.69億噸、原煤6.47－7.09億噸、動用煉焦煤可采儲量21.57－23.63億噸； 2.耗新水9.71億噸（以3.5噸

2、/噸焦）； 3.耗電97.06億kwh(以35kwh/噸焦）； 4.原料與產品運輸量1000億噸公里以上（取平均250km運距） ； 5.產生工業(yè)廢水1.3億噸以上； 6.耗能4700萬噸標煤。,煉焦:將各種經過洗選的煉焦煤按一定比例配合后，在煉焦爐內進行高溫干餾，可以得到焦炭和荒煤氣。將荒煤氣進行加工（凈化）處理，可以得到多種煤化工產品和焦爐煤氣。焦炭是煉鐵的燃料和還原劑，它能將氧化鐵（鐵礦）還原為生鐵。焦爐煤

3、氣發(fā)熱值高，是鋼鐵廠及民用的優(yōu)質燃料，又因其含氫量多，也是制取氫氣用于合成氨、合成甲醇等的原料。（請見典型的焦化廠生產流程圖）,煤礦來洗精煤,煤場煤橋,配煤工序,焦爐,,,,,鼓風冷凝,蒸氨脫酚,焦油車間,硫銨,吡啶,粗苯工序,黃血鹽工序,精苯工段,精萘工段,硬質瀝青、中溫瀝青軟瀝青粗蒽脫晶蒽油二蒽油閃蒸重油,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,焦化苯、甲苯、二甲苯初餾份、吹苯殘油、二甲殘油

4、 重質苯,工業(yè)萘、精萘工業(yè)苊、萘酐、工業(yè)甲基萘中質洗油、重質洗油,黃血鹽,E凈化后的焦爐煤氣,C 硫銨,翻車機螺旋卸煤機,配合煤,A焦炭,荒煤氣焦油、氨水,循環(huán)氨水冷卻,終冷水,煤氣,B焦油,酚鹽,粗輕吡啶,D輕苯重苯,輕油已洗萘洗混合餾份,,,,回收車間,精制車間,焦油車間,焦化總體生產工藝流程圖（一）,,剩余氨水,工業(yè)酚、工業(yè)甲酚、 工業(yè)二甲酚、鄰位甲酚工業(yè)喹啉、精喹啉、 浮選重吡啶、燃料油純吡

5、啶、α—甲基吡啶、β—甲基吡啶,備煤車間,煉焦車間,二.煉焦生產能耗計算必須遵守的原則,煉焦生產是十分典型的能源再加工過程和熱能的再回收利用過程，既生產重要的能源產品（焦炭、煉焦煤氣），又生產多種煤化工產品（焦化苯類、煤焦油）等含熱能較高的重要化工資源。 ----必須遵照《物質守恒、能量守恒》的原則,2－1物質守恒—重量轉化差,以2006年協會對部分會員單位的有關情況統計看：,上表可見： 1.重量差值為40.03kg、占投入實物

6、量的3.08%; 2.根據專家研究和長期管理實踐： ①煉焦過程損失2％，燒損、煤氣及油品泄漏； ②煉焦工藝自身消耗1～2％，化合水，其與煤含H有關； ③煤儲存與加工損耗1％；煤場風雨遺損； ④運輸損失，途耗1％含運輸車底； ⑤其它如計量儀表儀器、管理。 綜上：在煉焦生產中以煤為能源和加工原料的生產，產生物料的重量損失，有些是工藝性損耗。有些是技術與管理性損耗；一般學者認為損耗應在3～

7、4％。折合標煤10～30kgce/t焦，而這一點往往被忽略，這也是產生轉換差矛盾之處。,煉焦生產物料平衡圖,4－2能量守恒,4－2.1煉焦熱平衡,4.2.2焦爐煉焦熱平衡表,2-2.3煉焦生產的煤氣消耗,煉焦生產主要能源為加熱煤氣： 1 .采用焦爐煤氣加熱； （2250＋29×3）×1.298÷29.274＝103.62kgce/t 2 .采用高爐煤氣加熱； （2550＋3

8、3×3）×1.298÷29.274＝117.45kgce/t 還應考慮脫苯煤氣消耗，根據經驗看 煉焦工序煤氣消耗應在120～130kgce/t,2-2.4其他能源消耗圖,注意在動力消耗中可能有重復計算，其中各類生產用水和壓縮空氣中，在電耗已體現,三 煉焦工序單位能耗計算的有關規(guī)定2003年版第四節(jié)主要技術經濟指標計算方法P196～197頁,煉焦工序凈耗能總量是指工藝生產系統的備煤車間（不包括洗

9、煤） 、 廠內部原料煤的損耗、煉焦車間、回收車間（冷凝鼓風、氨回收、粗苯、脫硫脫氰、黃血鹽）輔助生產系統的機修、化驗、計量、環(huán)保等，以及直接為生產服務的附屬生產系統的食堂、浴池、保健站、休息室、生產管理和調度指揮系統等所消耗的各種能源的實物量，扣除回收外供能源，并折成標準煤。,煉焦工序能耗是指生產一噸焦炭（干基）所消耗的能量。其計算公式為： 　 原料煤 焦化產品外

10、 加工 余熱回收外 折標準煤－ 供量折標準 ＋ 折標準煤 － 供量折標準 工序能耗 （千克）　 煤（千克）?。ㄇЭ耍?煤（千克）（千克標準煤/噸 ）＝ ───────────────────── 　　　 　 全部焦炭（干基）產量（噸）　　計算說明：1） 分子即為煉焦工序凈

11、耗能總量；2) 原料煤為裝入焦爐的干洗精煤量；3) 焦化產品外供量是指供外廠（車間）的焦炭、焦爐煤氣、粗焦油、粗苯等數量；4) 加工能耗是指高爐煤氣、水、電、蒸汽、壓縮空氣；5)熱回收外供量，如供應外工廠（車間）的蒸汽數量及干熄焦工序外供的電量等。,3-1.計算理論依據 2003年版指標體系中對（三）能源消耗指標計算時的有關定義摘自指標解釋第一章總論第三節(jié)主要技術指標第四條目P18~20頁,能源消耗是工業(yè)企業(yè)生產中最重

12、要的資源消耗之一，不僅關系到企業(yè)的生產經營和成本效益，而且涉及到整個國家的資源有效利用的問題，因此能源消耗是一個非常重要的技術經濟指標。 凡是能夠提供能量(如熱能、機械能、電能、光能、化學能等)的資源總稱為能源。鋼鐵工業(yè)常用的能源有煤炭、原油、天然氣、電力、焦炭、煤氣、汽油、煤油、柴油、燃料油等。,計算說明： 1)工序凈耗能量＝工序耗用燃料及動力等能源總量-回收二次能源外供量-利用余熱外供量-利用余能外供

13、量。 2)工序耗用燃料及動力等能源總量包括直接為生產服務用的食堂、浴池、衛(wèi)生所等不可缺少的生活用能及機修等間接生產耗能，但不包括駐廠施工單位的耗能和廠區(qū)(車間)以外的生活耗能； 3)工序單位能耗指標可以做同專業(yè)橫向比較用，也是計算噸鋼綜合能耗的基礎。,3-2單位產品綜合能源消耗,單位產品綜合能源消耗是指，報告期內生產某種單位產品所直接消耗的各種能源折合標準煤數量。這個指標屬于全國統一計算的指標，它全面反映了投

14、入的能源與產出產品之間的定量關系，綜合反映了企業(yè)的經營管理水平、生產技術水平、能源利用情況，是考核能源經濟效益的重要依據。其計算公式為： 單位產品綜合能源消耗（千克標準煤/噸）=某種產品綜合凈耗能量（千克標準煤/噸）/某種產品合格產出量（噸）,計算說明： 1)某種產品綜合凈耗能量＝某種產品綜合能源消耗總量—回收二次能源外供量—利用余熱外供量—利用余能外供量。 2)某種產品綜合能源消耗總量是指，報

15、告期內生產某種產品所直接消耗的各種能源，以及攤銷在該產品的輔助生產系統、附屬生產系統實際消耗的各種能源的總和。鋼鐵工業(yè)根據生產過程的特殊性，把外購能源(如水、氧氣等)也包括在消費量中。,能源消耗總量包括以下各項： ①從投料到制成產品的整個生產過程，直接用于該產品的原料、燃料、動力和工藝用的一次能源和二次能源； ②分攤在該產品的輔助生產系統和附屬生產系統消耗的一次能源和二次能源； ③分攤在該產品的企業(yè)內部的虧損能源； ④

16、次品和廢品所消耗的一次能源和二次能源。 不包括下列各項： ①非工業(yè)生產用能源，如基本建設、生活用能源； ②各種余熱、余氣的回收利用及工業(yè)廢渣的利用。,3-3能源折算系數參考表,四.目前在計算煉焦能耗的原因分析,1. 各企業(yè)在計算“煉焦工序能耗”所取范圍的不同，企業(yè)間技術工藝裝備水平、管理水平、計量手段（儀器儀表）和對能源的平衡管理差異等因素，造成有很大一部分企業(yè)在焦化工序能耗數值的差異懸殊，失去可比性。 1.過去

17、各有關規(guī)范和標準中對“煉焦工序能耗”的定義范圍不一致,a) 在《鋼鐵企業(yè)設計節(jié)能技術規(guī)定》(YB9051—98)對焦化工序設計能耗是如下規(guī)定的：“6.5.2 焦化工序設計能耗。對采用炭化室高于或等于4.3m焦爐的備煤、煉焦車間（不含裝煤、推焦除塵等技術設施），和建有包括冷凝鼓縫、半直接飽和器法生產硫銨、粗苯回收等工段組成的煤氣凈化車間及輔助生產的機修化驗計量和包含預處理和生化處理的廢水脫酚工段的鋼鐵廠內焦化廠，其設計的工序能耗應不大于4

18、990MJ/t（170kgce/t）。有干熄焦裝置時，應不大于4400MJ/t（150kgcd/t）。”,b) 2004年國家發(fā)展和改革委員會第76號公告中所選用的《清潔生產標準-----煉焦行業(yè)（HJ/T126-2003）》中對焦化工序能耗是如下規(guī)定的：“工序能耗是指煉焦和煤氣凈化工段的能耗。” 同時在“4.2指標要求表1”中規(guī)定了生產工藝與裝備要求，煉焦工段內容包括煤準備、煉焦、熄焦、篩焦、裝煤和出焦除塵，煤氣凈化工段內容包括冷鼓

19、、脫硫、脫氰、洗氨、洗苯、洗萘等工序和酚氰污水處理。 資源能源利用指標應達到二級標準。主要指標有： 1.噸焦耗洗精煤（干煤）≤1.33t（即全焦率≥75%）； 　　2.煉焦工序能耗≤170kg標煤/t焦；,c) 目前編制的《鋼鐵企業(yè)節(jié)能設計規(guī)范》（報批稿）中焦化工序設計能耗計算范圍是如下規(guī)定的：“4.6.5.1計算工序范圍包括：煉焦、干熄焦（只計算到蒸汽、不含發(fā)電）、篩焦、煤氣凈化及酚氰廢水處理等設施?！?d)

20、《鋼鐵行業(yè)-焦炭單位產品能源消耗限額》（報批稿）中焦化工序設計能耗計算范圍是如下規(guī)定的：“4.5.1煉焦工序能耗計算范圍是指煉焦工藝生產系統的備煤車間（不包括洗煤）、廠內部原料煤的損耗、煉焦車間、回收車間（冷凝鼓風、氨回收、粗苯、脫硫脫氰、黃血鹽）、輔助生產系統的機修、化驗、計量、環(huán)保等，以及生產管理（浴池）和調度指揮系統等所消耗的各種能源，扣除回收利用并外供的二次能源、二次能源中的干熄焦計算到蒸汽。煤氣精制所耗能源以及為生產服務的附屬

21、生產系統的食堂、保健站、休息室等消耗的能源均不列入能耗統計范圍?！?我會贊成采用從備煤到煤氣凈化過程的能源消耗為煉焦工序統一的計算范圍的界定。,5 煉焦協會具體建議,5-1關于計算范圍的建議： 煉焦工序凈耗能總量是指工藝生產系統的備煤車間（不包括洗煤） 、 廠內部原料煤的損耗、煉焦車間、回收車間（冷凝鼓風、氨回收、粗苯、脫硫脫氰、黃血鹽）輔助生產系統的機修、化驗、計量、環(huán)保等，以及直接為生產服務的附屬生

22、產系統的食堂、浴池、保健站、休息室、生產管理和調度指揮系統等所消耗的各種能源的實物量，扣除回收外供能源，并折成標準煤。此范圍與國家統計局對煉焦產品統計規(guī)定相一致。體現了煉焦工藝的整體性，煤化工產品加工的延伸效益，鼓勵優(yōu)化企業(yè)組織結構，有效回收各類資源能源，集中加工和環(huán)境保護。,,,,,,5－2     關于能耗指標的意見,參考： 在《焦化行業(yè)準入條件》及《清潔生產標準 煉焦行業(yè)》（

23、HJ/T126－2003）的有關規(guī)定已寫明，配濕熄焦的工序能耗為170kgce/t焦；配干熄焦的工序能耗為150kgce/t焦。同時該標準的編制說明中給出了“國際先進水平的工序能耗為167kgce/t焦”。,建議本標準中的有關條款修改如下：1.“4.1現有企業(yè)焦炭單位產品能耗限額”應修改為 現有企業(yè)焦炭單位產品工序能耗不應大于167kgce/t焦（與國際先進水平相同） ；2“4.2焦炭單位產品能耗目標值”應修改為

24、 焦碳生產企業(yè)或工序，在焦炭生產過程中應通過節(jié)能技術改造和加強節(jié)能技術管理，使 焦炭單位產品工序能耗不應大于145kgce/t焦。（比國際先進水平降低22kgce/t焦（13.17%）,3.“4.3焦炭生產主要二次能源利用目標值” 應修改為 表1中CDQ蒸汽回收量.目標值 50kgce/t焦； 4.“4.4新建焦炭生產設備的焦炭單位產品能耗準入值” 應修改為 新建焦炭生產設備的焦炭單位產品工序能

25、耗不應大于能耗準入值165kgce/t焦。（比國際先進水平降低2kgce/t焦、1.2%；比準入條件規(guī)定降低5kgce/t焦、2.94% ） 5.在4.4中增加一條文：配有干熄焦裝置CDQ企業(yè)焦炭單位產品工序能耗不應大于能耗準入值。調為145kgce/t焦（與中冶焦耐為北臺設計的200萬噸6米焦爐配干熄焦一致）,干熄焦的工序回收熱能為 （按0.1224kgce/t蒸汽） 在其中應扣除干熄焦工序自身耗用

26、的電、水、除鹽水、氮氣、壓縮空氣等能耗。還應注意干熄焦過程中的燒損約1％，影響大約8~12kgce/t焦;會后調為20~30kgce/t焦（會上認定干熄焦貢獻值）。,5－3干熄焦的工序回收熱能量值,每噸干熄焦可回收利用紅焦80－85％的顯熱；按照武鋼焦化廠的情況，可回收1.35GJ的熱能。可生產壓力為3.82MP 溫度為450℃的蒸氣0.54噸；但焦炭燒損有1％。 干熄焦需循環(huán)風量1300－1700m3/噸焦；

27、可發(fā)電90-120kwh/噸焦，其中采用高壓蒸氣p=9-10MP可多發(fā)電10％。,5－4 折標系數的意見 1.建議修改本標準折算系數的規(guī)定：在計算能耗時一般有條件的企業(yè)采用物料實際QH（低發(fā)熱量）與標煤折算，QH/29.274，進行計算； 2無條件企業(yè)可采用參考基本折算表； 3電能的折算系數0.404kgce/kwh （等效系數）改為0.1229 kgce/kwh（當量系數）（與國家統計局規(guī)定

28、統一） 。,5-5其他建議,1.“5.1.1統計范圍，煉焦工序內容包括備煤、煉焦----- 增加《備煤》環(huán)節(jié) 2.同節(jié)中酚氰廢水處理改為環(huán)保； 這樣與2003年頒布的《中國鋼鐵工業(yè)生產統計指標體系》中規(guī)定的要求相一致，其中也包括各類法定的工藝裝備除塵能耗等。 以上意見供參考。 中國煉焦行業(yè)協會意見 2007年3