一、编制目的及适用范围
(一)背景和目的
受节能意识薄弱 、技术力量不足 、 管理体系不健全等 因 素影响,我国不同地区、各行业企业间能效水平差距较 大, 企业节能降耗、降本增效的需求十分迫切。为满足企 业节能 需求、支持企业深挖节能潜力、持续提升工业能效 水平、推 动工业绿色发展,工业和信息化部于 2019 年 5 月 印发了《工 业节能诊断服务行动计划》(工信部节〔2019〕 101 号, 以下 简称《行动计划》 ),每年拟对 3000 家以上 重点企业实施节 能诊断服务,并培育壮大一批节能诊断服 务市场化组织。
为贯彻落实《行动计划》 ,指导市场化组织科学 、规范 地为水泥企业实施节能诊断服务 ,切实帮助水泥生产企业发 现用能问题 、挖掘节能潜力 、提升能源利用和管理水平 、实 现降本增效的目的,依据《中华人民共和国节约能源法》、《国 家重点节能低碳技术推广目录》 、《国家工业和信息化领域节 能降碳技术装备推荐目录》 、《节能机电设备(产品)推荐目 录》等相关法律法规和政策文件,参照《综合能耗计算通则》 ( GB/T 2589)、《水泥单位产品能源消耗限额》(GB 16780)、 《能源管理体系 分阶段实施指南》 (GB/T 15587)、《企业能 源计量器具配备和管理导则》 (GB 17167) 、《建筑材料行业 能源计量器具配备和管理要求》 (GB/T 24851) 、 《水泥生产
企业能源计量器具配备和管理要求》(GB/T 35461)、《能源管理 体系 要求及使用指南》(GB/T 23331)、《能源管理体系 水泥生 产企业认证要求》(RBT 106)等相关标准规范,制定本指南。
(二)适用范围及内容
本指南描述了通用硅酸盐水泥生产企业(以下简称“水 泥生产企业 ”)节能诊断的服务程序、原则要求及各阶段任 务,适用于指导节能服务机构 、节能技术装备生产企业等市 场化服务组织,根据《行动计划》 及相关文件精神,按照有 关服务合同的约定,为水泥生产企业实施节能诊断服务, 以 及向有关节能主管部门提交节能诊断报告、上报节能诊断数 据。
二、服务程序及原则要求
(一)服务程序
市场化组织为水泥生产企业实施节能诊断服务的程序 一般包括前期准备、诊断实施和报告编制三个阶段。
前期准备阶段的主要任务有明确诊断任务、组建诊断团 队、确定诊断依据、编制工作计划等;诊断实施阶段的主要 任务有动员与对接、收集相关资料、开展能源利用诊断、开 展能源效率诊断、开展能源管理诊断等;报告编制阶段的主 要任务有汇总诊断结果、分析节能潜力、提出节能改造建议 等,最终形成《水泥生产企业节能诊断报告》(模板见附件 1)。
(二)原则和要求
节能诊断服务属于市场化行为 , 必须遵循水泥生产企 业 自愿参与原则开展 , 市场化组织提供服务时应满足以下 基本 要求:
1 、 参照本指南要求 , 为水泥生产企业提供专业 、 规 范 的节能诊断服务 ,确保诊断结果的真实性 、结论的科学 性及 改造建议的可行性;
2 、遵守合同条款 , 不得强制增补服务内容 、 增加企 业 额外负担;
3 、 建立 自律机制 , 保守企业商业秘密 , 保障数据和 信 息安全。
三、前期准备阶段
(一)明确诊断任务
水泥生产企业节能诊断的范围边界一般应覆盖水泥生 产企业全部生产过程 ,包括但不限于原燃料预处理系统 、 生 料制备系统、煤粉制备系统、熟料烧成系统、余热发电系统、 水泥制成系统、水泥包装及发运系统。
水泥生产企业节能诊断按深度要求可以只完成本指南 提出的通用基础诊断,也可以结合企业实际情况对指定工序 环节、工艺装备、主要能源消耗品种等开展专项诊断。
水泥生产企业节能诊断统计期原则上为上一 自然年,如 2024年开展的诊断工作以 2023 全年为统计期 ,其它年份的 统计数据可作为对照依据使用。
(二)组建诊断团队
诊断团队负责人应有中级及中级以上职称且具有至少 5
年以上节能服务经验 , 同时诊断团队应至少包括水泥工艺和 水泥设备专业的各 1 名专家,专家要求至少有 5 年以上的水 泥行业工作或研究经历。诊断团队应包括至少一名企业人员, 可以是企业负责人 、 能源管理人员 、财务人员 、有关技术人 员等。填写《节能诊断团队成员表》(见附件 1)。
(三)确定诊断依据
市场化组织应根据诊断任务要求确定诊断依据,主要包 括国家、地方及行业相关法律法规和产业政策、用能和节能 相关标准规范、节能技术和装备(产品)推荐目录等,参考 依据见附件 2。
(四)编制工作计划
诊断团队根据诊断任务要求,结合水泥生产企业实际生 产经营情况,编制节能诊断工作计划,明确诊断服务的主要 内容、任务分工及进度要求,原则上现场人 日数不应少于 8 个。工作计划模板见附件 3。
四、诊断实施阶段
(一)诊断对接
市场化诊断组织负责人介绍诊断团队、诊断依据、诊断 工作计划,并传达保护企业商业秘密、保障数据和信息安全 的 自律要求, 同时向加入诊断团队的专家和企业人员明确有 关责任、部署工作任务。
(二)收集相关资料
根据诊断任务及工作计划,收集水泥生产企业生产经营、 能源利用等相关资料,主要包括企业概况、能源管理情况、 生产工艺和装备情况、能源计量和统计情况、能源消费和能 源平衡情况、生产日(月)报表、主要能耗指标情况、节能 技术应用情况及效果、历史节能诊断/能源审计/能源利用状 况报告等。
(三)实施能源利用诊断
重点核定企业能源消费构成及消费量,分析能源损失及 余热余能回收利用情况,核算企业综合能耗,分析企业能量 平衡关系等。
1 、能源消耗量诊断
水泥生产企业主要能源消耗为原煤和电力,辅助能源为 汽油和柴油。可采用如下统计报表中相关能源消耗数据进行 抽验,确定企业最终能源消耗数据:
序号 | 报表/台账 |
1 | 能源购进、消费与库存表 |
2 | 主要能源消费与库存表 |
3 | 原材料、燃料、动力购进价格月报表 |
4 | 工业产销总值及主要产品产量表 |
5 | 柴油消耗月报表 |
6 | 生产日(月)报表、质量月报 |
7 | 生产经营成果分析表 |
8 | 企业节能技术改造措施台账 |
9 | 设备仪表台帐 |
10 | 煤热值检测台账 |
11 | 熟料强度检测台账 |
12 | 水泥分品种熟料消耗台账 |
13 | 水泥分品种熟料消耗台账 |
结合水泥生产工艺情况,煤消耗量可根据如下技术方法 验证企业提供煤耗数据准确性。 当偏差>±3%需对数据准确 性进行核实:
a. 当窑灰进入生料均化库,通过均化库底计量设备计量 时:
CaO 生料×生料量+ CaO 煤灰×用煤量×煤灰含量- CaO 窑灰×窑灰量=CaO 熟料×熟料量
b. 当窑灰未进入生料均化库,直接入窑时:
CaO 生料×生料量+ CaO 煤灰×用煤量×煤灰含量=CaO 熟 料×熟料量
其中窑灰量若企业有实测数据,则采用实测数据;
如无实测数据,则采用生料量的 6.2%(该数据为上述实 测数据的平均值)进行计算。
若存在其他替代燃料,则在上述等式左侧加入替代燃料 灰分引入的氧化钙量。
CaO 生料×生料量+ CaO 煤灰×用煤量×煤灰含量+ CaO 替代燃料灰分×替代燃料量×替代燃料灰分量=CaO 熟料×熟 料量。
通过上述公式计算出来 QrR(每吨熟料实际消耗燃煤提 供的热量)
2 、能源损失及余热余能回收利用情况
依据水泥生产企业提供的有关技术资料 ,参照《工业余 能资源评价方法》 (GB/T 1028) 等标准规范,结合必要时进 行的现场检查,分析企业能源损失及余热余能回收利用情况。 水泥生产企业能源损失主要包括: 熟料带走热 、 出预热器废 气带走热 、 系统表面散热等 ;余热余能回收利用情况主要是 余热发电等情况 ,废气余热可用于发电 、烘干原燃料 ,详细 分析见第( 四)实施能源效率诊断。
3 、能源消耗计算
基于已核定的企业能源消费构成及消费量 、能源损失和 余热余能回收利用量,根据企业提供的分品种能源折标准煤 系数、能源热值测试报告等资料,参照《综合能耗计算通则》 ( GB/T 2589 )等标准规范,核算企业的综合能耗和综合能 源消费量。表 2 为某水泥生产企业《能源消耗结构表》 ,可 参照计算。
表 2 企业能源消耗结构表
能源名称 | 单位 | 实物量 | 当量值 | |
吨标煤 | % | |||
煤 | t | 303622 | 215541.14 | 89.03 |
电力 | 万kWh | 19115 | 23492.34 | 9.70 |
柴油 | t | 1971 | 2871.94 | 1.19 |
汽油 | t | 74.9 | 110.21 | 0.05 |
合计 | 242107.98 | 100 |
(四)实施能源效率诊断
参照《水泥单位产品能源消耗限额》(GB 16780)等标准规范,重点核算企业主要工序能耗及单位产品综合能耗,评估主要用能设备能效水平和实际运行情况,检查重点先进节能技术应用情况。
1、依据企业提供的生产经营资料,确定主要产品的产量和产值,并结合已核定的企业综合能耗,参照《综合能耗计算通则》(GB/T2589)、《水泥单位产品能源消耗限额》(GB16780)等标准规范,在企业级建立可比熟料综合煤耗(kgce/t)、可比熟料综合电耗(kWh/t)、可比熟料综合能耗(kgce/t)、可比水泥综合电耗(kWh/t)、可比水泥综合能耗(kgce/t)等能源目标;
表4 水泥生产企业能耗限额标准达标情况表
产品名称 | 指标名称 | 企业 能耗 | 能耗限额(GB 16780-2012) | 达标 情况 | ||
数值 | 限定 值 | 准入 值 | 先进 值 | |||
水泥 (含熟料生 产) | 可比熟料综合煤耗 (kgce/t) | ≤112 | ≤108 | ≤103 | ||
可比熟料综合电耗 (kW.h/t) | ≤64 | ≤60 | ≤56 | |||
可比熟料综合能耗 (kgce/t) | ≤120 | ≤115 | ≤110 | |||
可比水泥综合电耗 (kWh/t) | ≤90 | ≤88 | ≤85 | |||
可比水泥综合能耗 (kgce/t) | ≤98 | ≤93 | ≤88 |
2、依据企业提供的生产经营资料,确定主要工序的中间产品产量,并结合已核定的工序内各能源品种、耗能工质消费量,参照《综合能耗计算通则》(GB/T 2589)、《水泥单
位产品能源消耗限额》(GB 16780)等标准规范,核算企业主要工序的中间产品单位产量能耗(即工序能耗)。
表5 水泥生产企业指标表
指标名称 | 生料制备工段电耗 | 熟料烧成工段 电耗 | 熟料烧成工段 煤耗 | 水泥制备工段 电耗 |
单位 | kWh/t | kWh/t | kgce/t | kWh/t |
限定值 | ≤22 | ≤33 | ≤115 | ≤38 |
先进值 | ≤16 | ≤32 | ≤105 | ≤32 |
以下为某水泥生产企业工序诊断案例,可参考。
水泥生产企业主要生产工序可分为生料制备系统、熟料烧成系统(包括煤粉制备系统)、水泥粉磨系统 3个工序,其中烧成系统占90%左右,其次是水泥粉磨、生料粉磨(制备):
表6 各工序能耗情况表
耗能工序 | 综合能耗(kgce/t) | 占比(%) |
生料粉磨 | 6883.97 | 2.86 |
烧成系统 | 225634.11 | 93.63 |
水泥粉磨 | 8464.73 | 3.51 |
总计 | 240982.80 | 100.00 |
1 生料粉磨系统(包括原料破碎输送)
生料粉磨系统从原料破碎输送储存至取料机到生料均化库顶,含窑尾废气处理系统,主要能源是电力,主要耗能工质是水 。目前水泥行业采用立式磨 的正 常水平为16~17kWh/t ,采用辊压机生料终粉磨工艺的企业,生料制备工序电耗约为 11~ 13kWh/t ,所以生料制备工序的电耗较高。
生料粉磨系统的主要耗能设备表如下:
表7 生料粉磨系统主要设备表
序号 | 设备名称 | 规格型号 | 数量 | 所属部门 |
1 | 原料磨 | MLS3626 | 2 | 生料车间 |
2 | 原料磨主电机 | YRKK710-6 | 2 | 生料车间 |
3 | 尾排风机 | Y4-73NO.27D | 2 | 生料车间 |
4 | 尾排风机电机 | YKK500-10 | 2 | 生料车间 |
5 | 循环风机电机 | YRKK710-6 | 2 | 生料车间 |
表8 生料粉磨工序能源结构表
项目 | 用量 | 折标系数 | 标准煤(tce) | 占比(%) |
用电量(万kWh) | 5601.2773 | 1.229 | 6883.969802 | 99.29 |
用煤量(t) | 0 | 0.7099 | 0 | 0 |
用水量(m3) | 575580 | 0.0857 | 49.327206 | 0.71 |
用油量(t) | 0 | 1.4571 | 0 | 0 |
工序总能耗(tce) | 6933.297008 | 100 |
表9生料粉磨工序能源结构及单耗情况表
项目 | 电力 (万kWh) | 综合能耗(tce) | 产量(t) | 单位产品综合能耗(kgce/t) | 单位产品综合电耗(kWh/t) |
1月 | 468.2281 | 579.73 | 214351 | 2.70 | 21.84 |
2月 | 466.3541 | 576.44 | 219838 | 2.62 | 21.21 |
3月 | 492.2145 | 609.04 | 221024 | 2.76 | 22.27 |
4月 | 490.1604 | 606.65 | 252795 | 2.40 | 19.39 |
5月 | 363.4258 | 449.91 | 187358 | 2.40 | 19.40 |
6月 | 468.824 | 580.52 | 270331 | 2.15 | 17.34 |
7月 | 459.0019 | 568.36 | 268399 | 2.12 | 17.10 |
8月 | 485.8467 | 601.76 | 278504 | 2.16 | 17.44 |
9月 | 461.0334 | 571.14 | 268411 | 2.13 | 17.18 |
10月 | 495.8744 | 613.84 | 273353 | 2.25 | 18.14 |
11月 | 446.6882 | 553.26 | 229308 | 2.41 | 19.48 |
12月 | 503.6258 | 622.64 | 272751 | 2.28 | 18.46 |
总计 | 5601.2773 | 6933.30 | 2956423 | 2.35 | 18.95 |
限定值 | / | 22 | |||
先进值 | / | 16 |
②熟料烧成系统(包括煤粉制备系统)
熟料烧成系统的主要能源是煤炭、柴油和电力。如下:
表10 熟料烧成系统主要设备表
序号 | 设备名称 | 规格型号 | 数量 | 所属部门 |
1 | 回转窑 | φ4×60m | 2 | 烧成车间 |
2 | 窑主传电机 | ZSN4-315-0.92 | 2 | 烧成车间 |
3 | 窑头排风机 | Y4-73NO.25D | 2 | 烧成车间 |
13
序号 | 设备名称 | 规格型号 | 数量 | 所属部门 |
4 | 煤磨 | HRM1700M | 2 | 烧成车间 |
5 | 煤磨主电机 | YKK450-6 | 2 | 烧成车间 |
6 | 煤磨风机 | M6-35-11NO. 18D | 2 | 烧成车间 |
7 | 煤磨风机电机 | YKK400-4 | 1 | 烧成车间 |
8 | 煤磨风机电机 | YKK450-6 | 1 | 烧成车间 |
表11 熟料烧成工序能源结构表
项目 | 用量 | 折标系数 | 标准煤(tce) | 占比(%) |
用电量(万kWh) | 5846.1167 | 1.229 | 7184.877424 | 3.19 |
用煤量(t) | 303621.84 | 0.7099 | 215527.9588 | 95.54 |
用水量(m3) | 575580 | 0.0857 | 49327 | 0 |
用油量(t) | 1971 | 1.4571 | 2871.9441 | 1.27 |
工序总能耗(tce) | 225584.7803 | 100 |
表12 熟料烧成工序能源结构及单耗情况表
月份 | 煤(t) | 电力(万 kWh) | 油 (t) | 综合能耗(tce) | 产量(t) | 水(m3) | 单位产品综合能耗(kgce/t) | 单位产品 综合电耗(kWh/t) |
1月 | 23635.86 | 490.0139 | / | 17380.30 | 159690 | 49900 | 108.86 | 30.69 |
2月 | 24849.74 | 584.2859 | / | 18357.84 | 164495 | 38385 | 111.62 | 35.52 |
3月 | 26932.43 | 411.7695 | / | 19624.23 | 173795 | 47956 | 112.94 | 23.69 |
4月 | 27277.14 | 554.5176 | / | 20044.36 | 175810 | 49523 | 114.04 | 31.54 |
5月 | 20558.08 | 397.5842 | / | 15081.92 | 126570 | 38021 | 119.18 | 31.41 |
6月 | 25763 | 481.756 | / | 18880.11 | 174220 | 50583 | 108.39 | 27.65 |
7月 | 24378.92 | 485.4361 | / | 17902.14 | 168886 | 49570 | 106.03 | 28.74 |
8月 | 26689.8 | 467.7333 | / | 19520.77 | 182260 | 54300 | 107.13 | 25.66 |
9月 | 25575.1 | 544.5406 | / | 18823.89 | 169235 | 52910 | 111.26 | 32.18 |
10月 | 26448.1 | 442.8396 | / | 19318.61 | 183725 | 51432 | 105.17 | 24.10 |
11月 | 24584.55 | 520.5818 | / | 18091.30 | 156760 | 49982 | 115.43 | 33.21 |
12月 | 26929.12 | 465.0582 | / | 19687.37 | 180895 | 43018 | 108.85 | 25.71 |
总计 | 303621.84 | 5846.1167 | 1971 | 225584.78 | 2016341 | 575580 | 110.74 | 28.99 |
先进值 | / | 32 |
表13 熟料综合煤耗和可比熟料综合煤耗情况表
项目 | 煤(t) | 熟料综合煤耗 (kgce/t) | 余热发电折标准煤 量(kgce/t) | 可比熟料综合煤耗(kgce/t) |
1月 | 23635.86 | 105.07 | 3.34 | 98.51 |
2月 | 24849.74 | 107.24 | 3.58 | 100.38 |
3月 | 26932.43 | 110.01 | 3.12 | 103.51 |
4月 | 27277.14 | 110.14 | 3.89 | 102.89 |
5月 | 20558.08 | 115.31 | 3.19 | 108.57 |
6月 | 25763 | 104.98 | 3.40 | 98.37 |
7月 | 24378.92 | 102.48 | 3.66 | 95.69 |
8月 | 26689.8 | 103.96 | 3.27 | 97.51 |
9月 | 25575.1 | 107.28 | 3.90 | 100.11 |
10月 | 26448.1 | 102.19 | 3.21 | 95.85 |
11月 | 24584.55 | 111.33 | 3.50 | 104.42 |
12月 | 26929.12 | 105.68 | 3.02 | 99.41 |
总计 | 303621.84 | 106.90 | 3.42 | 100.20 |
先进值 | 103 | |||
限定值 | 108 |
③水泥粉磨系统(包含装包发运系统)
水泥粉磨和包装发运系统的主要能源是电力,主要耗能工质为水。水泥粉磨系统的主要耗能设备表如下:
表14 水泥粉磨系统主要设备表
序号 | 设备名称 | 规格型号 | 配套电机功率(kW) | 设备数量 |
1 | 水泥磨机 | φ4.2×13m | 3550 | 2 |
2 | 辊压机 | CLF180-120 | 1400 | 1 |
3 | 辊压机 | CLF180-120-D—SD | 1250 | 1 |
表15 水泥粉磨工序能源结构表
项目 | 用量 | 折标系数 | 标准煤(tce) | 占比(%) |
用电量(万kWh) | 6884.9988 | 1.229 | 8461.663525 | 99.96 |
用煤量(t) | 0 | 0.7099 | 0 | 0 |
用水量(m3) | 35766 | 0.0857 | 3.0651462 | 0.04 |
用油量(t) | 0 | 1.4571 | 0 | 0 |
工序总能耗(tce) | 8464.728671 | 100 |
水泥粉磨系统每个月的用能量、综合能耗、单位产品综合能耗以及单位产品综合电耗如表 16所示:
表16水泥粉磨工序能源结构及单耗情况表
项目 | 电力(万 kWh) | 水(m3) | 综合能耗(tce) | 产量(t) | 单位产品综合能耗(kgce/t) | 可比水泥综合电耗(kWh/t) |
1月 | 407.3404 | 1395 | 484.61 | 87768.94 | 5.71 | 46.41 |
2月 | 203.3778 | 1023 | 239.30 | 49304.11 | 5.07 | 41.25 |
3月 | 247.0071 | 609 | 291.36 | 145076.49 | 2.09 | 17.03 |
4月 | 591.7758 | 2976 | 703.96 | 242366.65 | 3.00 | 24.42 |
5月 | 679.6768 | 2515 | 813.05 | 235318.38 | 3.55 | 28.88 |
6月 | 684.3912 | 3257 | 818.91 | 240681.76 | 3.50 | 28.44 |
7月 | 632.4102 | 4398 | 755.17 | 210600.90 | 3.69 | 30.03 |
8月 | 583.0768 | 6633 | 696.39 | 227542.48 | 3.15 | 25.62 |
9月 | 841.9823 | 3336 | 1006.49 | 294667.36 | 3.51 | 28.57 |
10 月 | 727.1857 | 4394 | 870.95 | 255062.68 | 3.51 | 28.51 |
11 月 | 711.6764 | 2653 | 853.87 | 196961.97 | 4.44 | 36.13 |
12 月 | 575.0983 | 2577 | 684.40 | 198414.13 | 3.56 | 28.98 |
总计 | 6884.9988 | 35766 | 8218.46 | 2383765.85 | 3.55 | 28.88 |
先进值 | 32 |
3、水泥生产企业主要用能系统为以煤炭消费为主的水泥窑系统、以电力消费为主的生料粉磨和水泥粉磨系统,依据企业提供的工艺设备清单、运行记录及历史能效测试报告等资料,结合必要时进行的现场能效测试和运行情况检查,参照水泥制造能耗测试技术规程(GBT33652)、水泥制造能耗评价技术要求(GBT 33650)、水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗测试和计算方法(GB/T26281)、水泥生产电能能效测试及计算方法(GB/T27977)等标准规范,诊断企业重点用能设备的能效水平、用能合理性及实际运行效果,例如:风机、水泵效率的测试及诊断,热平衡标定,系统漏
风测试,用风诊断,能效测试等。窑系统诊断要点:
(1)统计期内熟料化学分析数值
表17统计期内熟料化学分析数值表
项目 | 化学成分分析(%) | ||||||||
LOI | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | SO3 | 总和 | f-CaO | |
熟料 | 0.26 | 22.03 | 4.9 | 3.01 | 64.62 | 3.95 | 0.52 | 99.29 | 1.04 |
数据来源 | 企业提供 |
依据 GB/T26281水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗测试和计算方法公式:
Qsh=17. 19Ash+27. 10Msh+32.01Csh-2.47Fsh-21.40Ssh η热=Qsh/QrR
Qsh----熟料形成热,单位为千焦每千克(kJ/kg);
QrR----每千克熟料燃料燃烧热 ,单位为千焦每千克(kJ/kg);
Ash、Msh、Csh、Fsh、Ssh----熟料中相应成分的质量分数,以百分数表示(%)。
(2) 出预热器废气带走热
考虑到水泥窑炉规模、分解炉形式,此条款定量界定难度较大。
建议结合工厂水泥窑炉操作规程(或作业指导书) 中满负荷操作状态下预热器一级出口温度、压力、过剩空气系数 是否在可控范围内。示例见下表:
表18 出预热器废气带走热数值表
规模 | 参数 | 参数范围 |
5000t/d | 预热器一级出口温度 | 310±10℃ |
一级出口压力 | -5000±100Pa | |
一级出口过剩空气系数 | 1.15±0.1 | |
2500t/d | 预热器一级出口温度 | 330±10℃ |
一级出口压力 | -5200±100Pa | |
一级出口过剩空气系数 | 1.15±0.1 |
(3)熟料带走热
现场诊 断人 员到熟料拉链机取熟料处参照 GB/T26282 水泥回转窑热平衡测定方法取料,用水热法测定,
或用经过计量检定的红外测温仪,测试20个点,选取平均值(在此要结合企业记录);
依据公式:
QLsh=1.000×cLsh×tLsh η1=QLsh /QrR
(4)系统表面散热
水泥窑炉散热占到总体热量输入的9%左右, 同时回转窑筒体散热占到窑系统的50%左右。考虑到既有检测手段和可操作性。
建议烧成带250~350℃,冷却带250~350℃,过渡带250~380℃。
诊断组结合红外测温现场记录、统计期历史记录并结合现场询问中控操作人员来确定表面散热情况。
(5)余热发电效率
窑头和窑尾入余热发电气体热量在整个能耗体系中有一定占比,考虑到取风位置、管道尺寸、余热发电锅炉型号,在这里我们以余热发电效率来表征,余热发电效率宜在0.9-1之间,并参照GB∕T31346-2014节能量测量和验证技术要求 水泥余热发电项目标准计算节能量。
η发电=实际发电量 /设计发电量
磨系统诊断要点
(1)生料磨
生料磨主要包括立磨(辊式磨)、管磨(烘干磨、风扫磨)、辊压机终粉磨等类型,因各种磨机工艺参数影响较大,建议结合工厂生料磨操作规程(或作业指导书) 中正常工作状态下电耗的对标和异常情况发生率来诊断,诊断过程要结合磨机操作记录、不合格品通知单并结合现场询问来实施。
(2)水泥磨
水泥粉磨按照设备使用方式主要包括球磨机粉磨、立磨终粉、立磨-球磨机联合粉磨、辊压机终粉磨、辊压机-球磨机联合粉磨等系统形式。
因各种磨机工艺参数影响较大,建议结合工厂水泥磨操作规程(或作业指导书) 中正常工作状态下电耗的对标和异常情况发生率来诊断,诊断过程要结合磨机操作记录、不合 格品通知单并结合现场询问来实施。
4、根据企业提供的工艺设备清单、节能技术应用及改造项目清单等资料,对照《国家重点节能低碳技术推广目录》、《国家工业和信息化领域节能降碳技术装备推荐目录》、《节能机电设备(产品)推 荐目录》等政策 文件,结合必要时进行的现场核检,分析评估落后设备淘汰情况及先进节能技术、装备的应用情况。表 19 为某水泥生产企业《重点先进节能技术应用情况汇总表》,可参照。
表19 重点先进节能技术应用情况汇总表
序号 | 技术 名称 | 应用 的 工序/ 工艺 | 应用项目类型 (新建/改造) | 建设时间 | 投入时间 | 节能量(万tce/ 年) | 备注 |
1 | 变频 器使 用 | 1线循 环排 风机 | 加装一台功 率为 1250kW 的 变频器 | 2008.06 | 2008.6 | 24万 kWh /年 | 被选入《国家重点节能技术推广目录》 |
2 | 变频 器使 用 | 1线 窑头 排风 机 | 加装一台功 率为400kW 的变频器 | 2010年 | 2010年 | / | 被选入《国家重点节能技术推广目录》 |
3 | 变频 器使 用 | 1线高 温排 风机 | 加装一台功 率为 2250kW 的 变频器 | 2011.01 | 2011.01 | /24万 kWh /年 | 被选入《国家重点节能技术推广目录》 |
4 | 高效 电机 技能 改造 | 烧成 系统 | 使用高效 风机 | 2013年 | 2015年 | 0.18435 | 被选入《国家重点节能技术推广目录》 |
5 | 淘汰 两台 锅炉 | 余热 发电 系统 | 淘汰两台耗 能高的锅 炉,使用新 型锅炉 | 2014年 | 2014年 | / | 被选入《国家重点节能技术推广目录》 |
6 | 变频 器使 用 | 1线窑 尾排 风机 | 加装一台功 率为700kW 的变频器 | 2019.03 | 2019.03 | / | 被选入《国家重点节能技术推广目录》 |
7 | 水泥 磨辊 压机 | 水泥 粉磨 | 装备两台辊压机 | / | / | 年节电1600万 kWh | 被选入《国家重点节能技术推广目录》 |
表20为某水泥生产企业《企业淘汰设备一览表》,可参照。
表20 企业淘汰设备一览表
序号 | 淘汰设备名称 | 型号规格 | 数量 | 容量(kW) | 使用场所 |
1 | 电机 | Y280M-4 | 1 | 90 | 篦冷机风机用 |
2 | 电机 | Y2-280M-4 | 1 | 90 | 生料入窑提升机 |
3 | 电机 | Y2-280S-4 | 1 | 75 | 辅料堆爬坡皮带 |
4 | 电机 | Y250M-4 | 1 | 55 | 篦冷机风机用 |
5 | 电机 | Y225M-2 | 1 | 45 | 篦冷机风机用 |
6 | 电机 | Y2-250M-6 | 1 | 37 | 熟料库顶收尘风机 |
序号 | 淘汰设备名称 | 型号规格 | 数量 | 容量(kW) | 使用场所 |
7 | 电机 | Y225M-6 | 1 | 30 | 熟料库底皮带机 |
8 | 电机 | Y2-200L-4 | 1 | 30 | 生料均化库罗茨风机 |
9 | 电机 | Y2-180L-4 | 1 | 22 | 生料入库收尘风机 |
10 | 电机 | Y2-180M-4 | 1 | 18.5 | 原煤仓皮带机 |
11 | 电机 | Y160L-4 | 1 | 15 | 原料磨油泵站低压泵 |
12 | 电机 | Y2-160L-4 | 1 | 15 | 配料库顶页岩收尘风机 |
13 | 电机 | Y2-225S-4 | 1 | 37 | 篦冷机风机用 |
14 | 电机 | Y160M-4 | 1 | 11 | 篦冷机下拉链电机 |
15 | 电机 | Y132M-4 | 1 | 7.5 | 煤磨加压泵 |
16 | 电机 | Y132M-4 | 1 | 7.5 | 立磨液压站 |
17 | 电机 | Y2-280M-4 | 1 | 90 | 煤磨罗茨风机 |
18 | 电机 | Y2-225M-2 | 1 | 45 | 篦冷机风机用 |
19 | 电机 | Y2-225M-2 | 1 | 45 | 篦冷机风机用 |
20 | 电机 | Y2-250M-4 | 1 | 55 | 篦冷机风机用 |
21 | 电机 | Y132M-4 | 1 | 7.5 | 电厂链运机 |
22 | 电机 | Y200L2 | 1 | 37 | 窑尾一次风机(南) |
23 | 电机 | Y280M-2 | 1 | 125 | 压风机 |
24 | 电机 | Y2-180L-8 | 1 | 15 | 矿山大破碎地下横皮带 |
25 | 电机 | Y280S-6 | 1 | 45 | 矿山大破碎 |
26 | 电机 | Y2-250M-4 | 1 | 55 | 生料入库提升机 |
27 | 电机 | Y2-132S2-2 | 1 | 7.5 | 篦冷机吹堵风机 |
28 | 电机 | Y2-132S2-2 | 1 | 7.5 | 篦冷机吹堵风机 |
29 | 电机 | Y2-250M-6 | 1 | 37 | 熟料库底皮带 |
30 | 电机 | Y2-160M-2 | 1 | 15 | 一档轮带冷却风机 |
31 | 电机 | Y2-200L-2 | 1 | 37 | 窑尾一次风机(北新增) |
32 | 电机 | Y2-200L-4 | 1 | 30 | 石灰石地沟皮带 |
33 | 电机 | Y2-225M-6 | 1 | 30 | 熟料库底皮带 |
34 | 电机 | Y2-225M-2 | 1 | 45 | 篦冷机风机用 |
③协同处置
采用协同处置的企业,其协同处置部分的能源消耗应单独统计。单位产品综合能耗、综合煤耗与综合电耗各等级指 标计算应扣除协同处置消耗的能源量。
(五)实施能源管理诊断
重点检查企业能源管理组织构建和责任划分、能源管理制度建立及执行、能源计量器具配备与管理、能源管理中心建设和信息化运行、节能宣传教育活动开展等情况。
1、依据企业提供的组织结构图、 岗位职责和聘任文件等资料,参照《能源管理体系 要求及使用指南》( GB/T23331)、《水泥行业能源管理体系实施指南》(GB/T30259)等标准规范,结合必要时对相关部门和人员的现场寻访,检查企业能源管理 部门的设立和责任划分、能源管理岗位的设置和人员配备等 情况。
2、依据企业提供的能源管理制度、标准和各类规定性 文件,参照《能源管理体系要求及使用指南》( GB/T 23331) 、《能源管理体系分阶段实施指南》(GB/T 15587)、建筑材料行业能源计量器 具配备和管理要求(GB/T24851)等标准规范,结合必要时 对相关部门、人员的现场寻访,检查企业在能源计量、统计、考核、对标等方面的管理程序、管理制度及相关标准的建立及执行情况。
一套完善的能源管理制度一般包括:能源管理组织机构;能源采购和审批管理制度;合理(节约)用能管理制度(主要包括用煤管理制度、用电管理制度、用气管理制度、用热管理制度、用油管理制度、用水管理制度等);能源计量统计的管理制度;节能考核及奖惩管理制度;定额考核管理制
度;设备能效管理制度;能耗对标管理制度;能源管理体系外审、内审、管理评审制度;节能宣传教育和培训制度。
应通过查阅相关管理文件、工作记录,对水泥生产企业的以下几个方面进行诊断:
a.水泥生产企业贯彻执行国家节能法律、法规和节能标准的情况;
b.水泥生产企业能耗控制纳入管理体系情况,各项能源消耗受监控情况;
c.节能工作目标设置,分解到各个环节、 岗位,及对分解目标的检查和考核情况;
d.节能计划制定和节能技术措施实施情况;
e.节能教育和岗位节能培训制度化及执行情况
3、依据企业提供的能源计量器具配备清单、能源计量网络图、计量台账等文件资料,参照《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB 17167)、《建筑材料行业能源计量器具配备和管理要求》(GB/T 24851)、《水泥生产企业能源计量器具配备和管理要求》(GB/T35461 )等标准规范,结合必要时的现场抽检,检查能源计量器具的配备和管理情况。
应包括以下几个方面:
a.水泥生产企业建立能源计量、统计管理制度情况,包括计量管理制度、计量岗位职责、计量管理人员培训和资格证书、计量器具台账或档案、检定证书、计量原始数据等书
面资料;
b.水泥生产企业按照GB 17167和GB/T35461配备和使用计量器具情况,包括核实计量器具配备、配备率、完好率及检定情况,能源计量原始数据真实性、准确性、完整性,能源计量网络图的合规性等,核实各项能源计量要求的落实情况;
c.水泥生产企业落实能源计量、统计和分析制度的情况,包括能源计量管理制度及能源计量、统计、分析制度建设及实施情况,能源分类计量、计量器具一览表及定期检定合格记录,进出用能单位、主要次级用能单位和主要用能设备的能源计量器具配备、运行状况、现场记录、定期检定情况等。
4、依据企业提供的能源管理中心、能耗在线监测系统建设和运行资料,结合必要时的现场寻访,检查企业能耗数据的采集和监测情况,评估企业能源管理系统的数字化、信息化和自动化水平。
5、依据企业提供的宣传手册、活动策划、培训记录等资料,结合必要时的现场寻访,检查企业开展节能宣传教育活动、组织能源计量/统计/管理/设备操作等岗前和岗位培训的情况。
五、报告编制阶段
诊断工作完成后,基于诊断结果分析企业节能潜力、提出改造建议,并参考附件 1编制《水泥生产企业节能诊断报
告》。
(一)汇总诊断结果
以图表的形式汇总能量利用、能源效率及能源管理三部分诊断的信息及数据结果,主要包括《企业能源消费指标汇总表》(见附件 1表 1)、《企业工艺设备统计表》(见附件 1表2)、《企业节能技术应用统计表》(见附件 1表3)、《企业能源管理制度建设和执行情况统计表》(见附件 1表4)、《企业能源计量器具配置和使用情况统计表》(见附件 1表5)等。
(二)分析节能潜力
基于节能诊断结果,采用标准比对法、先进对照法、问题切入法、能源因素法、专家经验法等方法,客观评价企业能源利用总体水平,全面分析能效提升和节能降耗潜力。
1、分析能源损失控制、余热余能利用的节能潜力。2 、分析用能设备升级或运行优化控制的节能潜力。3、分析能源管理体系完善或措施改进的节能潜力。4 、分析工艺流程优化、生产组织改进的节能潜力。5、分析能源结构调整、能源系统优化的节能潜力。
表21 分途径理论节能率
序号 | 分途径理论节能率 | 单位 | 节能率 |
1 | 能源损失控制与余热余能利用的节能率 | % | |
2 | 用能设备升级及运行优化控制的节能率 | % | |
3 | 能源管理体系完善及措施改进的节能率 | % | |
4 | 工艺流程优化与生产组织改进的节能率 | % | |
5 | 能源结构调整与能源系统优化的节能率 | % | |
6 | 企业理论节能率 | % |
7 | 企业理论节能量 | 万tce/a |
(三)提出节能改造建议
结合企业实际情况,从生产工艺、技术装备、系统优化、运行管理等方面提出节能改造建议,对各项改造措施的预期节能效果、经济效益和社会效益进行综合评估。
节能改造建议可以参照附件 1表6 的格式汇总。