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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,*,關于煉焦工序能耗標準的建議,中國煉焦行業(yè)協(xié)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6.477.09億噸、動用煉焦煤可采儲量,21.5723.63億噸,；,2.耗新水9.71億噸（以3.5噸/噸焦）；,3.耗電97.06億kwh(以35kwh/噸焦）；,4.原料與產

2、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

3、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 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,純吡啶、,甲基吡啶、,甲基吡啶,備煤車間,

4、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,21物質守恒重量轉化差,以2006年協(xié)會對部分會員單位的有關情況統(tǒng)計看：,投入,產出,差值,干煤,焦炭%,煤氣Nm,3,焦油%,苯類%,氨類%,%,指標,1.298,77.03,328,3.21,0.92,0.27,-3.08,折重,kg,1298,1000,200.95,41.54,11.94,3.54,40.03,說明,1.折重為kg/t焦

5、;,2煤氣重度0.472kg/Nm,3,上表可見：,1.重量差值為40.03kg、占投入實物量的3.08%;,2.根據專家研究和長期管理實踐：,煉焦過程損失2，燒損、煤氣及油品泄漏；,煉焦工藝自身消耗12，化合水，其與煤含H有關；,煤儲存與加工損耗1；煤場風雨遺損；,運輸損失，途耗1含運輸車底；,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34。折合標煤1030,kgce/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,42能量守恒,42.1煉焦熱平衡,收

6、入,支出,序號,符號,項目,數值,序號,符號,項目,數值,kJ/t,%,kJ/t,%,1,Q,1,加熱煤氣燃燒熱,1,Q,1,焦炭顯熱,2,Q,2,加熱煤氣顯熱,2,Q,2,煤焦油潛熱和顯熱,3,Q,3,泄露荒煤氣燃燒熱,3,Q,3,粗苯潛熱和顯熱,4,Q,4,空氣顯熱,4,Q,4,氨顯熱,5,Q,5,干煤顯熱,5,Q,5,凈煤氣顯熱,6,Q,6,配煤水分顯熱,6,Q,6,水氣潛熱和顯熱,7,Q,7,廢氣顯熱,8,Q,8,不完全燃燒熱,9,Q,9,爐體表面散熱,10,Q,10,誤差,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；,

7、（2250293）1.29829.274103.62,kgce/t,2.采用高爐煤氣加熱；,（2550333）1.29829.274117.45,kgce/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120130,kgce/t,2-2.4其他能源消耗圖,動力消耗,折標系數,實物量,平均值,折標準煤,平均值,折標煤,占總共能比,新水,0.2t/10,3,m,3,2.5 m,3,3.5m,3,3m3,0.500.70,0.6,0.5,14.99,循環(huán)水,0.15t/10,3,m,3,45 m,3,50m,3,47.5m3,6.757.50,7.125,制冷水,0.757t/10,3,

8、m,3,10 m,3,11m,3,10.5m3,7.578.33,7.95,除鹽水,0.5 t/10,3,m,3,0.58 m,3,0.58 m,3,0.29,0.29,電,0.404t/10,3,kwh,32 kwh 35kwh,33.5 kwh,12.9314.14,13.54,14,6.88,蒸汽,0.124t/t,0.2 t 0.25t,0.225m3,24.831,27.9,20,14.18,壓縮空氣,0.036 t/10,3,m,3,15 m,3,20 m,3,17.5m3,0.540.72,0.63,0.5,氮氣,0.05 t/10,3,m,3,3.7 m,3,4.7m,3,4.

9、2m3,0.190.24,0.215,0.5,焦爐煤氣,0.6t/10,3,m,3,60 m,3,65m,3,62.5m3,3639,37.5,120,63.52,高爐煤氣,0.112t/10,3,m,3,760 m,3,800 m,3,780m3,85.1289.60,87.5,155.5,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,P196197,頁,煉焦工序凈耗能總量是指工藝生產系統(tǒng)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

10、苯、脫硫脫氰、黃血鹽）輔助生產系統(tǒng)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(tǒng)的食堂、浴池、保健站、休息室、生產管理和調度指揮系統(tǒng)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,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）（千克）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

11、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P1820頁,能源消耗是工業(yè)企業(yè)生產中最重要的資源消耗之一，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

12、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(tǒng),一,計,算的指,標,，它全面反映了投入的能源,與產,出,

13、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,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

14、產,品的,輔,助生,產,系,統(tǒng),、附屬生,產,系,統(tǒng)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,：,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；,分,攤,在,該產,品的,輔,助生,產,系,統(tǒng),和附屬生,產,系,統(tǒng),消耗的一次能源和二次能源,；,分,攤,在,該產,品的企,業(yè),內部的,虧損,能源,；,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,：,非工,業(yè),生,產,用能源，如基本建,設,、

15、生活用能源；,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(YB905198)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

16、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,4990MJ/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?！蓖瑫r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、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