【正文】 切身利益和中華民族生存發(fā)展。必須把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置，落實到每個單位、每個家庭。要完善有利于節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的法律和政策，加快形成可持續(xù)發(fā)展體制機制。落實節(jié)能減排工作責任制。開發(fā)和推廣節(jié)約、替代、循環(huán)利用和治理污染的先進適用技術(shù)，發(fā)展清潔能源和可再生能源，保護土地和水資源，建設(shè)科學合理的能源資源利用體系，提高能源資源利用效率。國家《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄（2005年本）》中把第二十六項“環(huán)境保護與資源節(jié)約綜合利用”中第34條“節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保及資源綜合利用等技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用及設(shè)備制造”列入鼓勵類。該項目實施后，可以降低能源消耗，增加經(jīng)濟效益，符合國家節(jié)能政策。二、符合國家節(jié)能中長期規(guī)劃要求《國家節(jié)能中長期規(guī)劃》中指出：節(jié)能是我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方針，也是當前一項極為緊迫的任務(wù)。能源是戰(zhàn)略資源，是全面建設(shè)小康社會的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。解決能源約束問題，一方面要開源，加大國內(nèi)勘探開發(fā)力度，加快工程建設(shè)，充分利用國外資源。另一方面，必須堅持節(jié)約優(yōu)先，走一條跨越式節(jié)能的道路。節(jié)能是緩解能源約束矛盾的現(xiàn)實選擇，是解決能源環(huán)境問題的根本措施，是提高經(jīng)濟增長質(zhì)量和效益的重要途徑，是增強企業(yè)競爭力的必然要求。不下大力節(jié)約能源，難以支持國民經(jīng)濟持續(xù)快速協(xié)調(diào)健康發(fā)展；不走跨越式節(jié)能的道路，新型工業(yè)化難以實現(xiàn)。必須從戰(zhàn)略高度充分認識節(jié)能的重要性，樹立憂患意識，增強危機感和責任感，大力節(jié)能降耗，提高能源利用效率，加快建設(shè)節(jié)能型社會，為保障到2020年實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會目標作貢獻。因此，項目的建設(shè)符合《國家節(jié)能中長期規(guī)劃》要求。三、符合國家“十一五”規(guī)劃綱要和循環(huán)經(jīng)濟要求當前，實現(xiàn)節(jié)能減排目標面臨的形勢十分嚴峻。近期以來，全國上下加強了節(jié)能減排工作，國務(wù)院發(fā)布了加強節(jié)能工作的決定，制定了促進節(jié)能減排的一系列政策措施，各地區(qū)、各部門相繼做出了工作部署，節(jié)能減排工作取得了積極進展。但是， “十一五”節(jié)能減排工作的難度仍然很大，據(jù)統(tǒng)計，近年來工業(yè)特別是高耗能、高污染行業(yè)增長過快，占全國工業(yè)能耗和二氧化硫排放近70%的電力、鋼鐵、有色、建材、石油加工、％。 我國經(jīng)濟快速增長，各項建設(shè)取得巨大成就，但也付出了巨大的資源和環(huán)境代價，經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳，群眾對環(huán)境污染問題反應(yīng)強烈。這種狀況與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理、增長方式粗放直接相關(guān)。不加快調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式，資源支撐不住，環(huán)境容納不下，社會承受不起，經(jīng)濟發(fā)展難以為繼。只有堅持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，才能實現(xiàn)經(jīng)濟又好又快發(fā)展。同時，溫室氣體排放引起全球氣候變暖，備受國際社會廣泛關(guān)注。進一步加強節(jié)能減排工作，也是應(yīng)對全球氣候變化的迫切需要，是我們應(yīng)該承擔的責任?！笆晃濉币?guī)劃建設(shè)目標的一個重要特點是，從產(chǎn)出方面提出了目標要求，人均GDP翻一番，同時也提出另外一個約束性非常強的指標，單位GDP能耗要比“十五”期末降低20％。而實現(xiàn)單位GDP能耗下降20％的主要途徑有三個，包括結(jié)構(gòu)節(jié)能、推進技術(shù)節(jié)能及管理節(jié)能?？梢钥闯龉?jié)能已成為一項政府行為，也是十一五規(guī)劃的工作重點之一。四、企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要隨著國內(nèi)鋁電解用預(yù)焙陽極生產(chǎn)廠家的增加,市場競爭加劇，用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，各鋁用碳素生產(chǎn)廠家都在積極的進行探索和研究。只有不斷改進現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，研究和開發(fā)具有節(jié)能、優(yōu)質(zhì)與環(huán)保的新焙燒爐型和焙燒方式，不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本來提高市場競爭力，才是企業(yè)生存和發(fā)展的根本。實施節(jié)能技術(shù)改造，有利于企業(yè)充分發(fā)揮設(shè)備潛力，提高運行效率，達到降低能耗，促進技術(shù)進步，提高企業(yè)的競爭力和經(jīng)濟效益，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，某某碳素有限公司鋁電解預(yù)焙陽極生產(chǎn)線節(jié)能技術(shù)改造項目，對促進企業(yè)進一步發(fā)展十分必要的。第三章 節(jié)能潛力分析及節(jié)能改造的主要內(nèi)容第一節(jié) 項目實施前情況分析一、生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝流程簡述如下：原料貯存和前處理預(yù)焙陽極生產(chǎn)所需的主要原料為生石油焦和煤瀝青，其中生石油焦運入貯存場后暫存，然后經(jīng)破碎機粗碎后，送入煅燒爐進行煅燒。生產(chǎn)所用的煤瀝青分為固體瀝青和液體瀝青，其中液體瀝青由罐車運來后，直接放入瀝青罐，瀝青罐由高溫蒸汽管線加熱和保溫，固體瀝青加入瀝青罐加熱后使用。煅燒粗碎后的生石油焦經(jīng)物料提升機，送入煅燒爐加料斗后，進入煅燒爐。石油焦在煅燒爐內(nèi)通過加熱，使石油焦中的可燃揮發(fā)份通過爐內(nèi)逸出口入爐內(nèi)火道，進行燃燒，因此簡單加熱后可自行煅燒，煅燒溫度1300℃，煅燒過程中釋放出較多熱量，正常生產(chǎn)時不使用外加燃料。振動成型振動成型包括中碎、混捏、成型三個過程。中碎：石油焦經(jīng)煅燒后稱為煅后焦，煅后焦送入腭式破碎機破碎后，再經(jīng)對輥破碎機破碎，然后送入振動篩分機進行不同粒度的篩分，分級物料進入不同的儲料斗倉，分級好的物料進行配料后進入混捏工序?；炷螅簝α隙穬?nèi)不同粒級的物料，經(jīng)配料計量后，進入混捏鍋進行預(yù)熱，達到一定時間、溫度后，再放入液體瀝青，進行混捏。振動成型：液體瀝青與煅后焦混捏好后形成可塑性好的糊料，送入振動成型機，物料在振動成型機內(nèi)邊振動邊加壓，最終振型成陽極生坯。振型好的生陽極放入水池中降溫冷卻34小時，降溫后送窯爐焙燒，廢品破碎重新返回生產(chǎn)工序再利用。焙燒將振動成型的生陽極塊，裝入焙燒爐，再裝填充料，填充料是粒徑26 mm的冶金焦，本項目所用焙燒爐為十八室環(huán)式焙燒爐，共有3臺，所用燃料為天然氣，生陽極塊在焙燒過程中所產(chǎn)生的揮發(fā)份通過焙燒爐的豎縫進入火道，天然氣與揮發(fā)分燃燒所產(chǎn)生的廢氣（G5）經(jīng)瀝青煙靜化除塵器處理后，通過55米的排氣筒排放。生產(chǎn)工藝流程如下圖： G3G1N1G4N2G4配料篩分中碎煅燒粗碎石油焦 G2瀝青瀝青罐混捏 振動成型焙燒預(yù)焙陽極計量冷卻G5N3冶金焦二、主要耗能工序碳素企業(yè)是資源循環(huán)利用型企業(yè)，主要原材料為延遲石油焦和固體煤瀝青。煅燒車間為使延遲石油焦排除水份和揮發(fā)份提高導電率和真密度、強度增加，進行熱處理，煅燒溫度為1250℃～1300℃。,水份≯%,揮發(fā)份≯%。煅燒耗能是原料自身所含的可燃性氣體揮發(fā)份。企業(yè)現(xiàn)有原料煅燒爐6臺，分別為1臺8罐，1臺12罐，3臺24罐，1臺30罐。其余熱熱能可達922x104kcal/h.生陽極車間生陽極車間選用4臺3000立升混捏鍋、3臺2000立升混捏鍋、5臺1200立升混捏鍋，混捏鍋的作用是將加入鍋內(nèi)配好的干料與液體瀝青一起在一定溫度下混捏成可塑性的糊料待成型?；炷箦伒臒嵩磥碜杂跓崦郊訜?、熱媒進口油溫245℃，出口220℃，糊料溫度不低于170℃。耗能：426萬kcal/h。高位槽、瀝青稱、瀝青管道保溫熱媒進口230℃，出口210℃，耗能54萬kcal/h。生陽極車間耗能合計480萬kcal/h。公司食堂和浴池耗能30萬kcal/h。瀝青熔化庫瀝青熔化工序是將固體瀝青加入瀝青熔化槽中間加熱熔化成液體瀝青。瀝青熔化的目的是除去瀝青的水分和雜質(zhì)。熱源為熱煤，熱媒進口溫度230℃，出口溫度為210℃。企業(yè)現(xiàn)有5臺60t瀝青熔化槽、2臺30t瀝青熔化槽、4臺40t瀝青熔化槽。耗能：120萬kcal/h。焙燒車間焙燒車間是炭素企業(yè)耗能較大的工序，由生陽極車間生產(chǎn)的生預(yù)焙炭塊運到焙燒車間，放入焙燒爐中加入填充料進行熱處理，焙燒溫度1250℃，經(jīng)熱處理的預(yù)焙陽極導電率達到55～,耐壓強度29～32Mpa,～。真密度≥。企業(yè)現(xiàn)有陽極焙燒爐3臺，其燃料為天然氣，由于火道的設(shè)計不合理噸制品耗能122125標立天然氣，耗能約為110104kcal/t產(chǎn)品。傳統(tǒng)能耗指標按傳統(tǒng)工藝設(shè)計，其單位產(chǎn)品能耗指標為：（1）(110104kcal/t)（2）瀝青熔化、靜置、混捏等生產(chǎn)用熱媒熱耗： (40104kcal/t)第二節(jié) 節(jié)能潛力分析某某碳素有限公司為年產(chǎn)12萬噸鋁電解用預(yù)焙陽極的（加工）資源循環(huán)利用型企業(yè)。企業(yè)現(xiàn)有的窯爐設(shè)備有：原料煅燒爐6臺，分別為1臺8罐，1臺12罐，3臺24罐，1臺30罐及生制品焙燒用的18室陽極焙燒爐3臺，年產(chǎn)鋁電解用陽極12萬噸?，F(xiàn)簡要計算其余熱能量。一、煅燒爐的節(jié)能潛力分析煅燒工序選用6臺罐式8層火道順流罐式煅燒爐，其中1臺8罐爐、1臺12罐爐、3臺24罐爐、1臺3罐爐。罐式爐在正常生產(chǎn)時不使用外加燃料，靠被煅燒的延遲石油焦（石油焦自身所帶的10％～12％）的揮發(fā)份燃燒所產(chǎn)生的熱量來保證煅燒所需的溫度，同時排出850℃～980℃的煙氣，煙氣量3000～9000 Nm3/t臺不等。按8罐煅燒爐計算，每罐每小時排料90kg（）Vn=890247。25=3360m3/h（煙氣量）其中：8——8罐 90——90kg/ ——75%的實收率——10%的揮發(fā)份含量、每立方米揮發(fā)份生成煙氣25m)。取入口的溫度900℃，出口溫度400℃時的熱容（℃、℃）。Q熱=3360（900）（）=604884kcal/h。即8罐煅燒爐每小時可以回收熱能604884kcal/h。每年可回收熱能（折算成標準煤：604884243012247。7000=746噸標準煤）。同理：12罐煅燒爐可回收的熱能907326kcal/h； 3臺24罐煅燒爐可回收的熱能5443956kcal/h；30罐煅燒爐可回收的熱能2268315kcal/h；煅燒爐全年可回收的熱量值（折算成標準煤）為：11385噸標準煤。二、焙燒爐的節(jié)能潛力分析對筑爐材料、火道寬度、爐墻厚度、自動化燃燒設(shè)備及控制系統(tǒng)進行改造，改造后，（110104kcal/t）制品降低至（60104kcal/t）噸制品，每噸制品約降耗57Nm3天然氣（天然氣的熱值按9000kcal/Nm3）12000050104247。7000=8570噸標準煤。第三節(jié) 節(jié)能改造的主要內(nèi)容及節(jié)能總量一、煅燒爐煙氣的余熱利用煅燒爐煙氣利用熱油爐回收熱量后可用作生陽極車間用熱設(shè)備和瀝青熔化庫的瀝青溶化槽，同時可用于職工浴池和公司食堂做飯。根據(jù)熱油爐的技術(shù)參數(shù)和計算需吸收余熱量。選擇供熱能力為160104kcal/t的熱油爐及其配套機車1臺套，120104kcal/t的熱油爐及其配套機車3臺套，50104kcal/t的熱油爐及其配套機車1臺套，共選用5臺（套）不同規(guī)格型號熱油爐?；厥諢崃?70104kcal /H，將1臺60噸瀝青溶化槽和2臺30噸瀝青融化槽直接用高溫煙氣加熱融化，可回收熱能30104kcal /H，其他熱能用于職工浴池和公司食堂做飯，可回收熱能30104kcal /H。因罐式爐運轉(zhuǎn)率高達95％以上，其排出熱量完全可以保證生產(chǎn)和生活用熱。全廠用熱的熱平衡及供熱方案見下表：表31 全廠用熱的熱平衡及供熱方案表熱源熱支出供熱方案導熱油爐、換熱器922104kcal/h生產(chǎn)工藝600104kcal/h導熱油直接供熱煅燒爐冷卻水及換熱器茶爐采暖20104kcal/h導熱油換熱、冷卻水熱能食堂淋浴10104kcal/h熱油換熱該公司每小時可生產(chǎn)陽極：每噸產(chǎn)品可帶能630104/=104kcal/t（）公司熱能平衡圖：見cad熱能平衡圖結(jié)論：通過公司內(nèi)6臺煅燒爐增加余熱熱媒爐和瀝青融化換熱裝置，可取消原供五臺蒸汽鍋爐的年11000噸原煤的采購，120000T/a＝7870t/a。注：標煤按7000kcal/t計算。二、焙燒爐改造設(shè)計節(jié)能環(huán)保環(huán)式鋁電解用預(yù)焙陽極焙燒爐型焙燒爐設(shè)計參照法國AP爐，將火道內(nèi)的隔墻進行改造，增加隔墻的數(shù)量，有3道調(diào)整為5道隔墻，從而拉大了制品溫度和火道溫度差，使制品中的可燃氣體在爐內(nèi)充分燃燒；焙燒爐的外墻的保溫磚由原來的240mm厚，增加到480mm厚，增強保溫效果。通過改造，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了能耗。工藝操作改變密封焙燒爐的后三個預(yù)熱爐室，減少冷空氣的過量進入，保持火道內(nèi)負壓及氣流的穩(wěn)定。改造效果老式焙燒爐每噸制品的天然氣消耗量122N m3/噸，節(jié)能環(huán)保環(huán)式鋁電解用預(yù)焙陽極焙燒爐的用量為65N m3/噸。如年產(chǎn)量為12萬噸的節(jié)能環(huán)保環(huán)式鋁電解用預(yù)焙陽極焙燒爐，年可節(jié)約天然氣680萬m3，每年可節(jié)約資金投入1768萬元，在節(jié)約天然氣用量的同時，由于制品自身可燃氣體揮發(fā)份的充分燃燒，減少了廢氣排放總量。另外，通過改進爐型，％，按年產(chǎn)12萬噸計算節(jié)能環(huán)保環(huán)式焙燒爐與老式焙燒爐的節(jié)約對比如下表32：表32 節(jié)能環(huán)保環(huán)式焙燒爐與老式焙燒爐的節(jié)約對比表序號項目天然氣成品率合計1老焙燒爐122N m3/噸12萬噸＝1464萬Nm395%2節(jié)能環(huán)保環(huán)式焙燒爐65Nm3/噸12萬噸＝780萬Nm3%3老式爐與節(jié)能爐比較值57 Nm3/噸12萬噸＝684萬Nm3%12萬噸＝4320噸改造后能耗由原來的110104kcal/t—產(chǎn)品降至60104kcal/t（）。結(jié)論：通過對焙燒爐的火道隔墻由3道調(diào)整為5道，拉大了制品溫度和火道溫度的差，使得制品自身的可燃性氣體揮發(fā)份在最初溢出后，即可達到著火溫度，因此可以使其充分燃燒，即可以節(jié)約燃料天然氣，又可以起到環(huán)保的作用。全年可節(jié)約天然氣680萬標立天然氣。120000T/a＝8570t/a。三、項目總體節(jié)能量與國內(nèi)同類型企業(yè)相比，本設(shè)計節(jié)能效果顯著，比較如下表：表33 能耗比較表序號項目設(shè)計能耗國內(nèi)同類型廠能耗節(jié)能折合標準煤kg/t1煅燒爐煙氣的余熱利用1042焙燒爐改造60104kcal110104kcal/t5