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3能耗指标体系的分类计算

能耗指标体系的分类钢铁企业能耗指标主要有吨钢综合能耗、吨钢可比能耗、主要产品的工序能耗、主要产品的实物单耗(如炼铁焦比、炼焦煤耗等)以及产值能耗、增加值能耗等等。

能源分析评价指标中,包括企业内部能源加工转换指标和企业损失指标。

按钢铁企业能耗经济技术指标体系可分为:(1)企业级能源技术经济指标:如吨钢综合能耗、万元产值能耗、吨钢耗新水、吨钢电耗、损失率等。

(2)工序级能源技术经济指标:如炼钢工序能耗、炼铁工序能耗等。

(3)耗能设备级能源技术经济指标:加热炉燃耗、高炉焦比、制氧机电耗等。

按钢铁企业能效对标指南中能耗指标体系可分为:(1)综合性指标:如企业级能源消耗总量、工序级能源消耗总量、各类能源介质消耗总量、企业能源亏损量等指标。

(2)单耗性指标:如吨钢综合能耗、企业吨钢可比能耗、工序单位产品能耗。

(3)经济性指标:万元产值能耗、万元增加值能耗等。

2.能耗指标的范围及计算钢铁制造流程是由多个不同的生产工序组成的,前一道工序的产品为下一道工序的原料,这是钢铁工业的特点,由于其复杂性,因此,统计范围和指标定义必须规范,以便于对标,找出节能潜力,提升企业效益。

(1)吨钢综合能耗范围及计算综合能耗是规定的耗能体系在一段时间内实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算为标准煤后的总和。

吨钢综合能耗(comprehensive energy consumption ):吨钢综合能耗是企业生产每吨粗钢所综合消耗的各种能源自耗总量;也就是每生产一吨钢,企业消耗的净能源量。

其计算公式为:吨钢综合能耗=企业钢产量企业自耗能源量(吨标准煤/吨钢,千克标准煤/吨;tce/t ,kgce/t )式中,企业自耗能源量即报告期内企业自耗的全部能源量。

统计上报按企业全部耗能量。

企业自耗能源量= 企业购入能源量 ± 库存能源增减量 - 外销能源量= 企业各部位耗能量之和 + 企业能源亏损量作为行业对标,吨钢综合能耗的统计范围可按照企业生产流程的主体生产工序(包括原料储存、焦化、烧结、球团、炼铁、炼钢、连铸、轧钢、自备电厂、制氧等动力厂)、厂内运输、燃料加工及输送、企业亏损等消耗能源总量,不包括矿石的采、选工序,也不包含炭素、耐火材料、机修、石灰、精制及铁合金等非钢生产工序的能源消耗量。

吨钢综合能耗指标一般不宜于企业之间直接对比,它主要用来考核和分析本企业历年能耗水平的变化,也可作为钢铁联合企业之间对比参考用。

(2)工序指标范围及计算工序能耗定义:指企业内某一工序(如人造块矿、炼铁、炼钢、钢加工、炼焦、耐火材料制品等生产)生产过程所消耗的各种能源量(包括主要生产系统、辅助生产系统以及直接为生产服务的附属生产系统所消耗的各种能源),扣除工序副产、回收的能源量(能源加工转换工序包括扣除其产品的能量)后实际消耗的各种能源总量。

它反映了某一工序生产某种产品的能源消耗水平。

工序单位能耗指标可以做同专业横向比较用,也是计算吨钢综合能耗的基础。

工序净耗能量=工序内各种能源消耗量之和-工序副产、回收的能源量(能源加工转换工序包括其产品的能量)焦化工序能耗焦化工序生产一吨焦炭(全焦干基)所消耗的各种能源,扣除焦化能源产品和回收能源量后实际消耗的各种能源折合标准煤总量。

焦炭单位产品能耗的统计范围包括备煤工段、炼焦工段和煤气回收与净化工段等工艺生产系统,生产管理及调度指挥系统和机修、化验、计量、环保等辅助生产系统消耗的总能源量扣除工序回收利用和外供后的能源量。

不包括洗煤、焦油深加工、苯精制、焦炉煤气资源化利用以及食堂、保健站、休息室等为生产服务的附属生产系统所消耗的能源量。

备煤车间包括贮煤、粉碎、配煤及其除尘等;炼焦车间包括炼焦、熄焦、筛运焦、装煤除尘、出焦除尘和筛运焦除尘等;回收车间包括冷凝鼓风、氨回收、苯回收、脱硫、脱氰、脱萘等工序和酚氰污水处理;干熄焦产出只计到蒸汽,不含发电装置。

焦化工序能耗按如下公式计算:jtyr jgcpylJT Pe eeeE-+-=式中:E JT—焦化工序能耗,单位为千克标准煤每吨焦炭(kgce/t-焦炭);e yl—原料煤量,单位为千克标准煤;吨标准煤(kgce,tce);e cp—焦化产品产出量,是指焦炭、焦炉煤气、粗焦油、粗苯等数量,单位为千克标准煤;吨标准煤(kgce,tce);e jg—加工能耗量,是指炼焦生产所用焦炉煤气、高炉煤气、水、电、蒸汽、压缩空气等能源,单位为千克标准煤;吨标准煤(kgce,tce);e yr—余热回收量,如干熄焦工序回收的蒸汽数量等,单位为千克标准煤;吨标准煤(kgce,tce);p jt—焦炭产量,单位为吨(t)。

*注:熄焦蒸汽是指熄焦方式为干熄焦时回收焦炭显热产生的蒸汽。

图3.10 焦化工序能耗统计范围例:某企业焦化工序,元月份生产焦炭220390吨。

消耗干洗精煤287388吨、煤气849358GJ 、电11439千千瓦时,消耗氮气、蒸汽、压气、水等动力介质累计折标准煤4327吨,同时产出焦油、粗苯合计折标准煤17123吨,焦炉煤气1647005GJ ,该工序采用了CDQ 工艺,回收蒸汽86803吨。

试计算该炼焦工序能耗。

已知:(1)炼焦煤干基热值29.69MJ/kg ,灰分10%,本月炼焦煤干基灰分9.8%;(2)蒸汽为过热蒸汽,压力0.9MPa 、温度280℃,锅炉效率80%;(3)焦炭折标准煤系数为0.9859;(4)该焦炉炉龄20年。

① 计算工序能耗时首先确定炼焦煤、蒸汽折标准煤系数a :炼焦煤折标准煤系数。

根据已知上年测试数据,本月已知干炼焦煤灰分,计算出 炼焦煤折标准煤系数0154.1307.293349.0)%108.9(69.29=⨯--=;b :蒸汽折标准煤系数。

根据蒸汽蒸汽压力、温度可查出焓值为3008.3kJ/kg ,计算出 蒸汽折标准煤系数1283.0307.29%80008.3=÷= ② 炼焦工序能耗)(91801原料煤折标料煤折标原料煤tce 21.0154287388e yl =⨯=⨯=焦油、粗笨折标准量折标准煤系数煤气折标准煤系数冶金焦+⨯+⨯=cp e)tce (2891761712303416.016470059859.0190518=+⨯+⨯= 等标准煤量蒸汽、氮气、压气、水折标准煤系数电折标准煤系数煤气+⨯+⨯=jg e)(tce 37230432734.01143903416.0849358=+⨯+⨯= )(折标准煤系数余热回收蒸汽量tce E yr 111890.128986803=⨯=⨯= )(焦炭产量t p jt 220390==JT E =jtyrjg cp yl P e e e e -+-t)0.130(tce/2203901118937230289176291800=-+-=)(t kgce /2.130=由于该焦炉炉龄已20年,其计算焦炉热耗时,采用0.98校正系数,本工序计算得出炉龄影响热耗对工序能耗影响 2.63kgce/t 。

在与其它企业对标时,分析消耗水平时,可考虑炉龄、煤气的不同品质影响加热质量,加以进行对标。

但在上报国家及行业协会时,必须按照实际消耗填报。

烧结工序能耗烧结工序每生产一吨合格烧结矿,扣除工序回收的能源量后实际消耗的各种能源总量。

烧结工序能耗包括生产系统(从熔剂、燃料破碎开始,经过原料输送、配料、工艺混料、烧结机、环冷机、烧结矿破碎和筛分等到成品烧结矿皮带机进入炼铁厂为止的各生产环节)、辅助生产系统(机修、化验、计量、环保等)和生产管理及调度指挥系统等消耗的能源量,扣除工序回收的能源量,不包括为生产服务的附属生产系统的食堂、保健站、休息室等消耗的能源量。

烧结工序能耗按如下公式计算:SJsjhsjz SJ P e e E -=式中:E SJ —烧结工序能耗,单位为千克标准煤每吨烧结矿(kgce/t-烧结矿); e sjz —烧结工序消耗的各种能源的折标准煤量总和,单位为千克标准煤(kgce ); e sjh —烧结工序回收的能源量折标准煤量,单位为千克标准煤(kgce );P SJ —烧结工序合格烧结矿产量,单位为吨(t )。

图3.11 烧结工序能耗统计范围高炉工序能耗高炉工序每生产一吨合格生铁,扣除工序回收的能源量后实际消耗的各种能源总量。

高炉工序单位产品能耗包括高炉工艺生产系统(原燃料供给到高炉料仓、煤粉制粉系统、高炉本体、热风炉、渣铁处理和煤气系统等)、辅助生产系统(炼铁分厂和车间所管辖的机修、化验、计量、环保等)和生产管理及调度指挥系统等消耗的能源量,扣除工序回收的能源量,不包括为生产服务的附属生产系统的食堂、保健站、休息室等消耗的能源量。

高炉工序能耗按如下公式计算:GL gjhglz GL P ee E -=式中:E GL —高炉工序能耗,单位为千克标准煤每吨铁(kgce/t-铁);e glz—高炉工序消耗的各种能源的折标准煤量总和,单位为千克标准煤(kgce);e glh —高炉工序回收的能源量折标准煤量,单位为千克标准煤(kgce);P GL—高炉工序合格生铁产量,单位为吨(t)。

图3.12 高炉工序能耗统计范围转炉工序能耗转炉工序(不包含精炼和连铸)每生产一吨合格粗钢,扣除工序回收的能源量后实际消耗的各种能源总量。

转炉工序能耗包括从铁水进厂到转炉出合格钢水为止的生产系统(铁水预处理、倒罐站、转炉本体、渣处理系统、钢包烘烤、煤气回收与处理系统等)、辅助生产系统(机修、化验、计量、环保等)和生产管理及调度指挥系统等消耗的能源量,扣除工序回收的能源量,不包括精炼、连铸(浇铸)、精整设施及铸坯(锭)出厂的能耗,不包括为生产服务的附属生产系统的食堂、保健站、休息室等消耗的能源量。

需要特别指出的是,转炉工序能耗定义的统计范围与原有的转炉炼钢工序能耗的界定范围是不同的,前者只包括铁水预处理和转炉冶炼部分,而后者还包括钢水二次精炼和连铸的能耗。

之所以将二次精炼和连铸工序分离出来主要是考虑到随着钢铁生产提升产品档次的要求,钢的二次精炼比越来越高,其能耗在炼钢能耗中的比例也逐渐增加,将其作为单独指标考核将有利于其节能降耗,同时将精炼工序和连铸工序能耗分离后,将更能突出转炉煤气回收和蒸汽回收的效果。

图3.13 转炉工序能耗统计范围转炉工序能耗按如下公式计算:zl zlhzlz ZL P eeE-=式中:E ZL—转炉工序能耗,单位为千克标准煤每吨钢(kgce/t-钢);e zlz—转炉工序消耗的各种能源的折标准煤量总和,单位为千克标准煤(kgce);e zlh—转炉工序回收的能源折标准煤量,单位为千克标准煤(kgce);P ZL—转炉工序合格粗钢产量,单位为吨(t)。

电炉工序能耗电炉工序(不包含精炼和连铸)每生产一吨合格粗钢,扣除工序回收的能源量后实际消耗的各种能源总量。

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