【正文】 將能源需求降低到 5%。因此， 20xx 年 4 月 10 日國(guó)家發(fā)改委公布《能源發(fā)展 “ 十一五 ” 規(guī)劃》，將 20xx 年一次能源消費(fèi)總量目標(biāo)控制目標(biāo)為 27 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右。 因此， 節(jié)能是我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，也是當(dāng)前一項(xiàng)極為緊迫的任務(wù)。能源緊 缺已成為當(dāng)今全球制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，開(kāi)源與節(jié)流是解決能源危機(jī)的兩大途徑，而開(kāi)源的過(guò)程是艱辛和 漫長(zhǎng)的，相比之下，節(jié)約的途徑是最佳的，一方面需要的投資額不是很大，另一方面隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，各項(xiàng)節(jié)約能源的技術(shù)、工藝、產(chǎn)品及設(shè)備也層出不窮，為我們提供了巨大的選擇空間，再者國(guó)家政策的支持與資金的扶持 ， 從經(jīng)濟(jì)手段上為能源的節(jié)約提供了有利條件，不久的將來(lái)，隨著人們意識(shí)的不斷提高，節(jié)能的行為將會(huì)被每一位有責(zé)任心的公民所接受和認(rèn)可，節(jié)能政策也將被國(guó)家列為舉足輕重的治國(guó)之策。大力推行節(jié)能技術(shù)改造，是符合國(guó)家能源政策，符合《節(jié)約能源法》、《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》和國(guó)家發(fā)展改革委《節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》中提高能源利用率的精神，是加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，緩解能源約束矛盾和環(huán)境壓力，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，是減緩企業(yè)電源容量不足的需要，更是降低成本增加企業(yè)效益的需要。 當(dāng)前我國(guó) 有色金屬 行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的階段，煤炭?jī)r(jià)格的持續(xù)走高，煙氣、廢水達(dá)標(biāo)排放等使 企業(yè) 感到空前的壓力。單純依靠資源、能源的優(yōu)勢(shì)和勞動(dòng)力價(jià)格低廉來(lái)謀求發(fā)展的模式已經(jīng)難以為繼。 我國(guó) 有色金屬 行業(yè)能耗平均水平卻遠(yuǎn)高于國(guó)際平均水平，說(shuō)明我國(guó) 有色金屬 行業(yè)在當(dāng)前 技術(shù)條件下，具有巨大的節(jié)能潛力。 兗礦科澳鋁業(yè) 有限公司 年生產(chǎn)電解鋁 14 萬(wàn)噸 ， 年生產(chǎn)鋁用陽(yáng)極， 年發(fā)電量能力 22 億 kW h。 20xx 年水資源消耗量 萬(wàn)立方米 ,消耗電量 萬(wàn) kWh、 煤泥 176223噸 、煤矸石 498324噸 ；環(huán)保設(shè)施齊全，經(jīng)監(jiān)測(cè) 該 公司 SO2 排放濃度為 373mg/Nm3；符合GB1322320xx火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)第 2時(shí)段 SO2排放濃度 ≤ 800 mg/Nm3的要求，比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)降低了 427mg/Nm3。生產(chǎn)水采用循環(huán)利用的方式，污水達(dá)到了 “ 零排放 ” 。 由于該公 司投產(chǎn)時(shí)間短，職工運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)少 ， 工藝設(shè)備存在能耗高等問(wèn)題，具有很大的節(jié)能降耗的潛力。為此，公司確定對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行全面的升級(jí)改造，進(jìn)一步提高企業(yè)的能源利用水平，降低企業(yè)成本，將企業(yè)建成國(guó)內(nèi)一流的 有色金屬 生產(chǎn)企業(yè)。 本項(xiàng)目既是在上述背景下提出的。項(xiàng)目建設(shè)條件較好，進(jìn)行下一步運(yùn)作的條件已經(jīng)基本成熟。 第 二 節(jié) 項(xiàng)目建設(shè)的必要性 一、符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策 20xx年 12 月 2日，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，國(guó)家發(fā)展與改革委頒布了新的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（ 20xx 年本）》，該目錄將國(guó)內(nèi)企業(yè)分為鼓勵(lì)、限制和淘汰三類。該目錄將對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì) 發(fā)展有重要促進(jìn)作用，有利于節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)、裝備及產(chǎn)品列為鼓勵(lì)類項(xiàng)目。該目錄 將 節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保及資源綜合利用等技術(shù)應(yīng)用 列為鼓勵(lì)類產(chǎn)品。 國(guó)家 “ 十一五 ” 發(fā)展規(guī)劃中指出： 強(qiáng)化能源節(jié)約和高效利用的政策導(dǎo)向，加大節(jié)能力度。通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特別是降低高耗能產(chǎn)業(yè)比重，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)節(jié)能；通過(guò)開(kāi)發(fā)推廣節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)節(jié)能；通過(guò)加強(qiáng)能源生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)各環(huán)節(jié)的制度建設(shè)和監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)管理節(jié)能。 突出抓好鋼鐵、有色、煤炭、電力、化工、建材等行業(yè)和耗能大戶的節(jié)能工作。 濟(jì)寧 市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī) 劃綱要 中指出： 以資源高效利用和循環(huán)利用為核心，以“減量化、再利用、資源化”為原則，以低消耗、低排放、高效率為特征，以節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)約礦產(chǎn)資源和原材料為重點(diǎn)，依靠科技進(jìn)步，全面開(kāi)展節(jié)能降耗和資源綜合利用，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，加快建立節(jié)約型社會(huì)。開(kāi)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的試點(diǎn)示范，推動(dòng)全市循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在煤炭、建材、電力、輕工、化工等高資源消耗行業(yè)建立線上的中循環(huán)。分行業(yè)制定并實(shí)行指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，走新型工業(yè)化道路。 兗礦科澳鋁業(yè) 有限公司依托自身的資金、技術(shù)優(yōu)勢(shì) ，進(jìn)行 節(jié)能技術(shù)改造 ，符合國(guó)家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和地方 發(fā)展規(guī)劃。 二、可以進(jìn)一步 提高企業(yè)的能耗水平 ， 降低企業(yè)成本，將企業(yè)建成國(guó)內(nèi)一流的熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)企業(yè) 兗礦科澳鋁業(yè) 有限公司 具有很大的節(jié)能降耗的潛力。 公司 著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的需要， 一方面采用高新技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)內(nèi)部挖潛；另一方面通過(guò)積極吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的節(jié)能 技術(shù)、 設(shè)備和先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)，使公司實(shí)現(xiàn)真正意義上的節(jié)能，進(jìn)一步提高企業(yè)的能耗水平，降低企業(yè)成本，將企業(yè)建成國(guó)內(nèi)一流的 有色金屬 生產(chǎn)企業(yè)。 第 三 章 建設(shè)地點(diǎn)與建設(shè)條件 第一節(jié) 項(xiàng)目改造 地點(diǎn) 本項(xiàng)目為 兗礦科澳鋁業(yè) 有限公司節(jié)能優(yōu)化工程，屬于原有項(xiàng)目?jī)?nèi)部挖潛改造。改造的 地點(diǎn)公司廠區(qū)內(nèi)，本項(xiàng)目擬對(duì) 五 個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行改造。 306kA鋁電解槽不停、降電停槽、開(kāi)槽 ； 電解車間 鋁電解槽控制系統(tǒng)優(yōu)化改造； 電解車間 、調(diào)控中心 110kV整流所濾波補(bǔ)償裝置 節(jié)能 整改 ； 動(dòng)力車間 采用離心式壓縮機(jī)替代活塞式壓縮機(jī) ； 動(dòng)力車間 利用余熱煙氣加熱導(dǎo)熱油系統(tǒng)改造。 煅燒車間 第二節(jié) 建設(shè)條件 一、地形、地貌及地質(zhì) 鄒城市是山東省直轄縣級(jí)市。位于山東省西南部，地處東經(jīng) 116176。 24′ — 117176。 30′，北緯 35176。 11′ — 35176。 32′，是中國(guó)歷史上著名的思想家、教育家孔子和 孟子的誕生地，素稱“孔孟桑梓之邦，文化發(fā)祥之地”。鄒城東倚沂蒙山區(qū)，西臨魯西平原，南襟徐淮要沖，北枕泰岱南脈與魯都曲阜毗鄰，總面積 1613 平方公里，城市建成區(qū)面積 24平方公里。 鄒城市地貌景觀復(fù)雜多樣。其總地勢(shì)東高西低，北高南低。全市平均海拔 米。山區(qū)峰巒疊嶂，丘陵逶迤起伏，平原沃野千頃，三種地貌各占三分之一。鄒城市屬淮河流域，境內(nèi)有泗河、沂河兩大水系，包括大小河流 40 余條，大、中、小型水庫(kù) 110 座。其中，較大的河流有泗河、白馬河、城南大沙河、城前大沙河、大沂河、石墻河、龍河等 13 條；較大的水庫(kù)有孟子 湖、莫亭水庫(kù)等。本市河流多發(fā)源于境內(nèi)，河水主要來(lái)源于降水，基本無(wú)客水入境。大部分河流屬季節(jié)性間歇河，河道寬淺，源短流急，呈輻射狀流向。河底多為沙質(zhì)，河水含沙量大。鄒城市屬暖溫帶過(guò)渡型季風(fēng)氣候，四季分明，氣候溫和，風(fēng)光秀麗。 二、氣 象 氣 溫 鄒城市屬暖溫帶，為東亞大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，降水集中，雨熱同步，冷熱季和干濕季區(qū)別明顯。全市年平均太陽(yáng)輻射總熱量 千卡／平方厘米，年日照時(shí)數(shù)為 2l51— 2596 小時(shí)，平均占可照時(shí)數(shù)的 55％，年平均氣溫為 ℃，日平均氣溫穩(wěn)定超過(guò) 0℃農(nóng)耕期 297 天，其間大于 0℃的積溫為 5217℃，日平均氣溫≥ 10℃的活 動(dòng)積溫為 4697℃，持續(xù) 217 天。全年無(wú)霜期平均為 202 天，平均初霜日在 10月 28日，平均終霜日在 4月 8日。年平均降水量為 米，主要集中在 8月份，年最大降水量為 ，年最小降水量為 毫米，年際之間和年內(nèi)各季節(jié)的降水極不平衡。歷年平均相對(duì)濕度 64％。 三、地溫與凍土 區(qū)內(nèi)年均地溫為 — 16℃ 。地面溫度的變化趨勢(shì)是：春季地溫開(kāi)始逐漸升高，夏季最高，平均地溫在 27℃ 以上；然后地溫開(kāi)始逐漸下降，冬季最低，平均地溫在 0℃ 以下。 1月份地溫均在 ℃ 以下，4月份均在 ℃ 以下， 7月份平均達(dá)到 ℃ ， 10月份均降至 ℃以下 四、配套條件 技術(shù)條件 兗礦科澳鋁業(yè) 有限公司 特別重視對(duì)知識(shí)人才、專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)和使用。目前，公司在冊(cè)員工為 2720 人，其中大學(xué)本科學(xué)歷有 38人，大專學(xué)歷有 34 人，中專學(xué)歷有 57 人，中技學(xué)歷有 324 人，高中學(xué)歷有 1735人。大中專畢業(yè)生從事技術(shù)研發(fā)和技術(shù)管理工作。 公司按照“以人為本、共同發(fā)展”的原則，按照公司整體發(fā)展格局要求，每年投入 50余萬(wàn)元用于員工的教育培訓(xùn)，為優(yōu)秀員工技術(shù)、業(yè)務(wù)成長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)，使員工整體素質(zhì)得到提高，使公司技術(shù)實(shí)力得到了提升和保障 ，夯實(shí)了實(shí)施 節(jié)能優(yōu)化工程 的技術(shù)基礎(chǔ)。 給排水 鄒城市境內(nèi)水資源主要由地表水和地下水兩部分組成。境內(nèi)地表水主要是季節(jié)性降水，年均降水總量為 億立方米，平均地下水天然補(bǔ)給量 。 目前全市共建成各類水利工程 2 萬(wàn)余處，其中大、中型水庫(kù)各 1座，小型水庫(kù) 108 座，塘壩 650 座，總庫(kù)容 億立方米 。 項(xiàng)目區(qū)位于現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)，本項(xiàng)目擬采用 礦井水 ，水源引自原廠區(qū)供水管網(wǎng)；項(xiàng)目生活污水經(jīng)處理后全部用于場(chǎng)區(qū)綠化澆灑，不外排；原 廠 區(qū)內(nèi) 有雨管網(wǎng)，雨水可就近排入原雨水系統(tǒng)。 供電 鄒城市 電網(wǎng)遍布全市城鄉(xiāng) ,供電能力自給有余。 本項(xiàng)目電源線引自現(xiàn)廠區(qū)變電站 ，供電有保證。 通訊 固定電話達(dá)到 萬(wàn)部；移動(dòng)電話 33 萬(wàn)部，增長(zhǎng) %。因特網(wǎng)戶數(shù) ，增長(zhǎng) %。交換機(jī)容量達(dá) 。 交通 京 福 高速公路貫穿全市， 5 小時(shí)可分別直達(dá)北京、上海、青島等大中城市； 1小時(shí)可直達(dá)濟(jì)南國(guó)際機(jī)場(chǎng)。 兗礦科澳鋁業(yè) 有限公司 出入交通十分便捷。 第 四 章 節(jié)能 優(yōu)化工程 建設(shè) 方案 第一節(jié) 企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀 該公司的主要生產(chǎn) 環(huán)節(jié)可大致分為： 供變電系統(tǒng)、 鋁電解系統(tǒng) 和陽(yáng)極生產(chǎn)系統(tǒng) 等。 電解鋁生產(chǎn)工藝及設(shè)備 為： 氧化鋁、冰晶石、氟化鹽鋁加入 306kA預(yù)焙陽(yáng)極電解槽中，通入強(qiáng)大的直流電，在 945～ 955℃溫度下，原料變?yōu)槿廴跔顟B(tài)的電解質(zhì)并發(fā)生復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，氧化鋁被分解，在陰極析出液態(tài)金屬鋁，鋁液定期用真空抬包抽出運(yùn)到鑄造部，經(jīng)保持爐除渣后由連續(xù)鑄造機(jī)澆鑄成鋁錠。在電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，碳素陽(yáng)極與氧化反應(yīng)生成 CO2和 CO 而不斷消耗，通過(guò)不斷更換預(yù)焙陽(yáng)極塊進(jìn)行補(bǔ)充。 電解所需陽(yáng)極由陽(yáng)極系統(tǒng)生產(chǎn)。主要生產(chǎn) 原料有石油焦和瀝青。先將石油焦粗碎后入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行煅燒，除去水分和揮發(fā)份，即為煅后焦；再與殘極、生碎等回收料破碎、磨粉、配料后與熔化的液態(tài)瀝青進(jìn)行混合。混捏的糊料經(jīng)振動(dòng)成型機(jī)制成生陽(yáng)極塊，冷卻后送至陽(yáng)極焙燒爐在 1200℃溫度下焙燒，除去揮發(fā)份并進(jìn)一步提高理化指標(biāo)形成焙燒塊，經(jīng)與陽(yáng)極鋼爪組裝后形成陽(yáng)極組用于電解生產(chǎn)。 電 捕凈化 公司具備年發(fā)電 22 億 kWh ， 年生產(chǎn)電解鋁 14 萬(wàn)噸，鋁電解陽(yáng)極 生產(chǎn)能力 。生產(chǎn)線設(shè)備配置先進(jìn)，控制自動(dòng)化程度高，采用DCS控制系統(tǒng)對(duì)生 產(chǎn)線上所有設(shè)備進(jìn)行集中控制；環(huán)保設(shè)施齊全，經(jīng)監(jiān)測(cè) ， 鍋爐 SO2排放濃度為 373mg/Nm3，符合 GB1322320xx火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)第 2 時(shí)段 SO2排放濃度 ≤ 800 mg/Nm3 的要求，比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)降低了 427mg/Nm3。生產(chǎn)水采用循環(huán)利用的方式，污水達(dá)到了 “ 零排放 ” 。 第二節(jié) 306kA 鋁電解槽不停、降電停槽、開(kāi)槽 一、 現(xiàn)狀 當(dāng)前鋁電解槽的壽命在 1500 天左右，當(dāng)達(dá)到壽命終點(diǎn)時(shí)，就需要單臺(tái)停槽檢修。大修時(shí)，需要經(jīng)過(guò)停槽、檢修和開(kāi)槽的過(guò)程，大修一臺(tái)電解槽需要停電兩次，這樣對(duì)一個(gè) 172 槽的系列來(lái) 說(shuō)，每年計(jì)劃停槽 30 臺(tái)，需要停、送電 60 次，停電時(shí)間達(dá) 50 小時(shí)，原鋁產(chǎn)量損失達(dá)700 多噸 /年。由于系列停電造成電解槽效應(yīng)增加，能耗增加，每年的增加的電耗為 210 萬(wàn) kWh。且停電過(guò)程會(huì)嚴(yán)重破壞了電解槽的能量平衡，使生產(chǎn)效率降低，氟化氫等有害氣體排放增加。更為嚴(yán)重的是這種大負(fù)荷的波動(dòng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行造成危害，而且會(huì)對(duì)發(fā)電設(shè)備造成較大的危害。因此，試驗(yàn)應(yīng)用大型鋁電解槽專用不停電短路裝置，實(shí)現(xiàn)電解槽的不停電短路操作成為世界電解鋁工業(yè)亟待解決的重大問(wèn)題。 二、 整改 方案 （一）節(jié)能措施 長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)際大型鋁電解廠家及多 家專業(yè)開(kāi)關(guān)制造商，都曾致力于開(kāi)發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)不停電停、開(kāi)電解槽的方法和裝置。國(guó)內(nèi)鋁電解行業(yè)的技術(shù)人員也進(jìn)行了不懈的努力和嘗試，并在小型電解槽上應(yīng)用了“ 坐槽法停槽短路 ” 技術(shù)和 “ 降負(fù)荷短路操作 ” 停槽技術(shù)，但對(duì)操作要求高，不確定因素多，安全性差，使其具有較大的局限性，由于未能從原理上根本解決不停電停、開(kāi)槽的問(wèn)題，因此只是個(gè)別企業(yè)在小容量電解槽上試用，未能推廣。 本 次 整改 在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合公司電解生產(chǎn)的情況，實(shí)現(xiàn)大型鋁電解槽在系列全電流狀態(tài)下，以較為簡(jiǎn)便可靠，并充分保證設(shè)備及生產(chǎn)安全的前提下，進(jìn)行停、開(kāi)槽短路操作 ，以徹底解決我公司電解系列單臺(tái)電解槽大修必須系列停電的重大技術(shù)難題，為公司開(kāi)創(chuàng)新的節(jié)能增產(chǎn)、降耗環(huán)保途徑并提高供電設(shè)備、鋁電解槽壽命。 通過(guò) 研究操作短路口過(guò)程中槽電流、電壓轉(zhuǎn)移的情況及系列高電壓、強(qiáng)電流對(duì)操作的影響，分析計(jì)算運(yùn)用大電流分流開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行帶電停、開(kāi)槽電流轉(zhuǎn)換變化規(guī)律，分析應(yīng)用大電流分流技術(shù)及設(shè)備的安全性、可靠性及對(duì)電解系列可能存在的影響；研制大電流分流裝置與電解槽的對(duì)接裝置，實(shí)現(xiàn)適用性和方便性； 制定 我公司電解槽預(yù)使用裝置需要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，提出制造技術(shù)要求；進(jìn)行不停電停、開(kāi)槽的工