關于煉焦工序能耗標準的建議

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(chǎn)工藝概況

煤化工定義：煤化工產(chǎn)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(chǎn)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/噸焦）；

3.耗電97.06億kwh(以35kwh/噸焦）；

4.原料與產(chǎn)品運輸量1000億噸公里以上（取平均250km運距）；

5.產(chǎn)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(jīng)過洗選的煉焦煤按一定比例配合后，在煉焦爐內(nèi)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(chǎn)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(zhì)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(chǎn)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(zhì)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(zhì)苯工業(yè)萘、精萘工業(yè)苊、萘酐、工業(yè)甲基萘中質(zhì)洗油、重質(zhì)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(chǎn)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、α—甲基吡啶、β—甲基吡啶備煤車間煉焦車間二.煉焦生產(chǎn)能耗計算必須遵守的原則

煉焦生產(chǎn)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(chǎn)重要的能源產(chǎn)品（焦炭、煉焦煤氣），又生產(chǎn)多種煤化工產(chǎn)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(zhì)守恒、能量守恒》的原則2－1物質(zhì)守恒—重量轉(zhuǎn)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(chǎn)出差值干煤焦炭%煤氣Nm3焦油%苯類%氨類%%指標1.29877.033283.210.920.27-3.08折重kg12981000200.9541.5411.943.5440.03說明1.折重為kg/t焦;2煤氣重度0.472kg/Nm3上表可見：

1.重量差值為40.03kg、占投入實物量的3.08%;2.根據(jù)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(chǎn)中以煤為能源和加工原料的生產(chǎn)，產(chǎn)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3～4％。折合標煤10～30kgce/t焦，而這一點往往被忽略，這也是產(chǎn)生轉(zhuǎn)換差矛盾之處。

煉焦生產(chǎn)物料平衡圖4－2能量守恒4－2.1煉焦熱平衡收入支出序號符號項目數(shù)值序號符號項目數(shù)值kJ/t%kJ/t%1Q1加熱煤氣燃燒熱

1Q’1焦炭顯熱

2Q2加熱煤氣顯熱

2Q’2煤焦油潛熱和顯熱

3Q3泄露荒煤氣燃燒熱

3Q’3粗苯潛熱和顯熱

4Q4空氣顯熱

4Q’4氨顯熱

5Q5干煤顯熱

5Q’5凈煤氣顯熱

6Q6配煤水分顯熱

6Q’6水氣潛熱和顯熱

7Q’7廢氣顯熱

8Q’8不完全燃燒熱

9Q’9爐體表面散熱

10Q’10誤差

4.2.2焦爐煉焦熱平衡表2-2.3煉焦生產(chǎn)的煤氣消耗煉焦生產(chǎn)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＋33×3）×1.298÷29.274＝117.45kgce/t

還應考慮脫苯煤氣消耗，根據(jù)經(jīng)驗看

煉焦工序煤氣消耗應在120～130kgce/t2-2.4其他能源消耗圖動力消耗折標系數(shù)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/103m32.5m3~3.5m33m30.50~0.700.60.514.99循環(huán)水0.15t/103m345m3~50m347.5m36.75~7.507.125

制冷水0.757t/103m310m3~11m310.5m37.57~8.337.95

除鹽水0.5t/103m30.58m3

0.58m3

0.290.29

電0.404t/103kwh32kwh~35kwh33.5kwh12.93~14.1413.54146.88蒸汽0.124t/t0.2t~0.25t0.225m324.8~3127.92014.18壓縮空氣0.036t/103m315m3~20m317.5m30.54~0.720.630.5

氮氣0.05t/103m33.7m3~4.7m34.2m30.19~0.240.2150.5

焦爐煤氣0.6t/103m360m3~65m362.5m336~3937.512063.52高爐煤氣0.112t/103m3760m3~800m3780m385.12~89.6087.5

155.5

注意在動力消耗中可能有重復計算，其中各類生產(chǎn)用水和壓縮空氣中，在電耗已體現(xiàn)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(jīng)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(chǎn)系統(tǒng)的備煤車間（不包括洗煤）

、

廠內(nèi)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(chǎn)系統(tǒng)的機修、化驗、計量、環(huán)保等，以及直接為生產(chǎn)服務的附屬生產(chǎn)系統(tǒng)的食堂、浴池、保健站、休息室、生產(chǎn)管理和調(diào)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(chǎn)一噸焦炭（干基）所消耗的能量。其計算公式為：

原料煤

焦化產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(shù)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(shù)量及干熄焦工序外供的電量等。3-1.計算理論依據(jù)

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(chǎn)中最重要的資源消耗之一，不僅關系到企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)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(jīng)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-利用余能外供量。

2)工序耗用燃料及動力等能源總量包括直接為生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品綜合能源消耗

單位產(chǎn)品綜合能源消耗是指，報告期內(nèi)生產(chǎn)某種單位產(chǎn)品所直接消耗的各種能源折合標準煤數(shù)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(chǎn)出產(chǎn)品之間的定量關系，綜合反映了企業(yè)的經(jīng)營管理水平、生產(chǎn)技術水平、能源利用情況，是考核能源經(jīng)濟效益的重要依據(jù)。其計算公式為：

單位產(chǎn)品綜合能源消耗（千克標準煤/噸）=某種產(chǎn)品綜合凈耗能量（千克標準煤/噸）/某種產(chǎn)品合格產(chǎn)出量（噸）計算說明：

1)某種產(chǎn)品綜合凈耗能量＝某種產(chǎn)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(chǎn)品綜合能源消耗總量是指，報告期內(nèi)生產(chǎn)某種產(chǎn)品所直接消耗的各種能源，以及攤銷在該產(chǎn)品的輔助生產(chǎn)系統(tǒng)、附屬生產(chǎn)系統(tǒng)實際消耗的各種能源的總和。鋼鐵工業(yè)根據(jù)生產(chǎn)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(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程，直接用于該產(chǎn)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(chǎn)品的輔助生產(chǎn)系統(tǒng)和附屬生產(chǎn)系統(tǒng)消耗的一次能源和二次能源；③分攤在該產(chǎn)品的企業(yè)內(nèi)部的虧損能源；④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(chǎn)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(shù)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(shù)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》(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(chǎn)硫銨、粗苯回收等工段組成的煤氣凈化車間及輔助生產(chǎn)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(nèi)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(chǎn)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(chǎn)工藝與裝備要求，煉焦工段內(nèi)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(nèi)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、煤氣凈化及酚氰廢水處理等設施?！眃)《鋼鐵行業(yè)-焦炭單位產(chǎn)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(chǎn)系統(tǒng)的備煤車間（不包括洗煤）、廠內(nèi)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(chǎn)系統(tǒng)的機修、化驗、計量、環(huán)保等，以及生產(chǎn)管理（浴池）和調(diào)度指揮系統(tǒng)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(chǎn)服務的附屬生產(chǎn)系統(tǒng)的食堂、保健站、休息室等消耗的能源均不列入能耗統(tǒng)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(tǒng)一的計算范圍的界定。5煉焦協(xié)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(chǎn)系統(tǒng)的備煤車間（不包括洗煤）

、

廠內(nèi)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(chǎn)系統(tǒng)的機修、化驗、計量、環(huán)保等，以及直接為生產(chǎn)服務的附屬生產(chǎn)系統(tǒng)的食堂、浴池、保健站、休息室、生產(chǎn)管理和調(diào)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。此范圍與國家統(tǒng)計局對煉焦產(chǎn)品統(tǒng)計規(guī)定相一致。體現(xiàn)了煉焦工藝的整體性，煤化工產(chǎn)品加工的延伸效益，鼓勵優(yōu)化企業(yè)組織結(jié)構(gòu)，有效回收各類資源能源，集中加工和環(huán)境保護。荒煤氣粗焦油煉焦用原煤洗精煤

洗煤煤場貯備配煤粉碎煉焦鼓風冷凝氨回收苯回收脫硫脫氰加工的一次產(chǎn)品粗酚粗蒽工業(yè)萘洗油瀝青類其它油類

……硫銨濃氨水粗苯精制加工苯硫磺篩分

冶金焦炭及其它塊度焦炭凈化焦爐煤氣酚類產(chǎn)品

炭素制品矸石煤泥等圖10-1焦化生產(chǎn)工藝流程示意圖煉焦工序能耗計算范圍（含環(huán)保能耗，但應扣除干熄焦等余熱回收項目的熱量）也適用于先粉碎后配煤及各類煤氣凈化工藝的企業(yè)..統(tǒng)一規(guī)定了能耗等計算的范圍，使比較有了基礎。粗輕吡啶黃血鹽無水氨等硫氰酸鈉硫代硫酸鈉硫磺等焦化甲苯焦化二甲苯溶劑油精制殘油古馬隆等進一步分別精制加工精萘產(chǎn)品精蒽產(chǎn)品蒽醌產(chǎn)品喹啉產(chǎn)品萘酐產(chǎn)品炭黑產(chǎn)品……自用煤氣商用煤氣體現(xiàn)了煉焦企業(yè)（鋼鐵企業(yè)）的社會作用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(chǎn)標準煉焦行業(yè)》（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(xiàn)有企業(yè)焦炭單位產(chǎn)品能耗限額”應修改為現(xiàn)有企業(yè)焦炭單位產(chǎn)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(chǎn)品能耗目標值”應修改為焦碳生產(chǎn)企業(yè)或工序，在焦炭生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)設備的焦炭單位產(chǎn)品能耗準入值”應修改為新建焦炭生產(chǎn)設備的焦炭單位產(chǎn)品工序能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(chǎn)品工序能耗不應大于能耗準入值。調(diào)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(diào)為20~30kgce/