04嘉峪关索通炭材料有限公司340kta预焙阳极及余热发电项目 清洁生产与循环经济评价

1、第四章 清洁生产与循环经济评价清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。其实质是将污染预防战略持续应用于生产全过程，不断地改善管理和技术进步，是一种物料和能源消耗得以减少的人类活动的规划和管理，将污染物消除或削减在生产过程中，使生产过程处于无废或少废排放状态的一种全新的生产工艺。这一工艺由于可将生产与污染治理有机地结合起来，取得资源与能源配置利用的最大效益和外部环境成本的最小化，是深化工业污染防治的有效途

2、径。循环经济是指在生产、流通和消费等过程中进行的减量化、再利用、资源化活动的总称，也是资源节约和循环利用活动的总称。循环经济是推进可持续发展的一种优选模式，它强调以循环发展模式替代传统的线性增长模式，表现为以“资源产品再生资源”和“生产消费再循环”的模式有效的利用资源和保护环境，最终达到以较小发展成本获取较大的经济效益和社会效益。本章根据清洁生产促进法对该项目设计情况的各项指标进行清洁生产水平评价，同时也将根据铝工业发展循环经济环境保护导则（hj466-2009）中的相关要求，对本项的循环经济水平进行评价。并从环境保护的角度提出相应的建议和要求。4.1清洁生产评价 4.4.1生产工艺与装备要求

3、（1）石油焦煅烧本项目的煅烧设备选用罐式炉煅烧技术,正常生产过程中，充分利用延迟石油焦内的挥发份燃烧热量，尽量减少燃料消耗，正常生产不使用燃料。同时加强密封，减少炭质烧损，使得石油焦烧损小于3%。而且，罐式炉煅烧系统大负荷用电设备较少，吨煅烧焦工艺电耗大大减低，每年可节约大量电能。尤其重要的是罐式炉煅烧过程中产生大量的高温烟气，高温烟气部分用于用于热媒锅炉加热热媒，生产的热媒可以满足全厂热媒需求量。其余部分经余热蒸汽锅炉，用于余热发电和生产蒸汽，生产的电量和蒸汽可以满足碳素厂大部分需求，从而有效提高了整个煅烧系统的能源利用水平。（2）沥青保温本项目生产所用沥青为液体沥青，因此，无需在厂区内进行

4、沥青融化，这样可最低限度的降低沥青保温过程中的沥青烟排放。同时采用液体沥青也符合铝工业发展循环经济环境保护导则（hj446-2009）中规定的：“发展液体沥青的供应和使用，有条件的炭素厂应直接采用液体沥青”。因此，液体沥青的选用具有一定的清洁生产水平。（3）混捏 糊料混捏有连续混捏和间断混捏两种方式。石墨电极和铝用阴极生产因产量小，普遍采用间断方式，阳极生产因产量较大适合采用连续混捏方式。 本项目拟采用连续混捏技术以适应阳极生产需要，这也符合国家发改委对于铝用炭阳极项目必须采用连续混捏技术的要求。具有一定的清洁生产水平。（4）成型 预焙阳极成型有模压成型和振动成型两种方式，国内阳极炭块生产主要

5、采用振动成型。振动成型机也有引进设备和国产设备之分。引进设备可靠性高，可配套提供抽真空系统，阳极炭块质量较好，但缺点是费用较高。国产振动成型具有结构紧凑、对操作人员的素质要求不高，投资小，售后服务容易保证等优点。 本项目拟采用国产单工位振动成型机,具有投资小，售后服务容易保证等优点，因此，具有一定的清洁生产水平。（5）焙烧 本次设计,焙烧工序选用1台72室敞开式焙烧炉,其主要节能措施有如下几个方面:通过sami全息焙烧炉数学模型对整个焙烧过程的预热、加热过程、火道、料箱内的温度场、浓度场进行数模拟，优化焙烧炉炉型结构（包括优化的火道拉砖配置、料箱尺寸、焙烧炉用材料等），使火道内燃料及沥青挥发物

6、充分燃烧，火道内温度分布更加均一，有效降低焙烧炉能耗水平；焙烧炉每个炉室料箱数量由传统的6或7料箱增加到14个料箱，与同样产能的传统焙烧产能相比，有效降低焙烧炉边火道及连通火道运行比例，实现焙烧炉能耗水平的进一步降低； 焙烧炉炉墙及炉底的耐火材料用低密度、高强度、低导热率的新材料,使耐火材料的蓄热损失及散热损失较传统焙烧炉减少能耗30%以上；改变传统的装炉方案,炭块由通常的平装改变为侧立装,从而焙烧炉炉箱变窄,每个焙烧炉室焙烧过程所需时间可以减少;采用先进的焙烧炉燃烧装置及控制技术,实现燃料与焙烧炉室温度的自动控制,沥青焦油在焙烧过程中燃烧效率达到99%以上,有效减少燃料消耗；通过以上相关节能

7、措施,单位预焙阳极的能耗水平有传统的4.2106 kj/t.阳极降低到3.0106 kj/t.阳极以下。（7）自动控制本项目按生产工序，以车间或工段为单元，组成独立的检测和控制系统。余热系统:余热锅炉房、软水站采用dcs控制，其余车间均用plc控制。根据专业分工，plc控制系统由电气专业设计，dcs控制系统由仪表专业设计。在plc控制车间，仪表设计原则是:将模拟量通过信号隔离器送plcal模块，开关量送plcdl模块，进行数据采集显示、控制、报警和联锁。同样，dcs控制系统接受电气专业的开关量和模拟量实现实时控制。自动控制系统的建设有利于对阳极焙烧炉燃烧系统的温度和负压进行自动控制，是保证炭块

8、质量、降低能耗的主要系统。由以上分析可见，本项目选择的石油焦煅烧设备，沥青保温设备，混捏设备，成型设备以、阳极焙烧设备均具有一定的清洁生产水平。4.1.2资源能源利用指标（1）本项目单位产品综合能耗指标分析本项目单位产品综合能耗分析指标见表4-1。表4-1 本项目综合能耗分析指标一览表序号耗能工段耗能工质单位单耗（t产品）折标煤系数折标准煤kgce备注1煅烧工序/0石油焦煅烧采用罐式炉，正常生产时利用煅烧挥发份燃烧供热，不需外加能源。2焙烧工序焦炉煤气nm31800.512kgce/nm392.133公共电kwh151.6760.1229kg/kwh18.64合计110.77由表4-1可见，本

9、项目设计的吨阳极的综合能耗指标为110.77kgce/t阳极，远低于同行业平均水平163kgce/t阳极。由此可见，本项目具有较高的能源利用水平。（2）吨产品物料消耗指标本项目物料消耗指标见表4-2。表4-2 本项目物料消耗指标一览表序号物料单位本项目消耗量同行业平均水平备注1石油焦t/t阳极1.1750.952高于同行业平均水平2沥青t/t阳极0.1690.181本项目消耗低于同行业平均水平3残极t/t阳极/0.240本项目消耗低于同行业平均水平4新水m3/t阳极1.9410本项目消耗远低于同行业平均水平 由表4-2可见，本项目的沥青、水的消耗水平均低于同行业平均水平；本项目的石油焦消耗量高

10、于国内同行业平均水平，这主要是本项目生产原料中无残极，这样相应的石油焦消耗量就增加，但项目吨产品的石油焦消耗量（1.175t/t阳极）低于国内同行业石油焦和残极消耗量之和（1.192t/t阳极），说明本项目在物料的利用上具有较高的清洁生产水平。同时，本项目生产原料中不包括残极，这样就避免了生产过程中有氟化物排放的可能。4.1.3污染物排放及利用指标根据铝行业清洁生产评价指标体系（试行）中的规定，本次清洁生产考核项目的污染物排放指标。本项目的各类污染物排放指标见表4-3。表4-3 本项目污染物排放指标一览表序号指标单位同行业平均水平本项目实际情况备注1外排废水量m3/t阳极2.00本项目排水量远

11、低于同行业平均指标2cod排放量kg/t阳极0.103石油类排放量g/t阳极0.0104so2排放量kg/t阳极0.81.90本项目指标高于同行业平均指标5烟（粉）尘排放量kg/t阳极1.51.20本项目指标低于同行业平均指标6氟排放量kg/t阳极0.0407沥青烟排放量kg/t阳极0.380.11由表4-3可见，除so2排放指标高于同行业平均指标外，其余各项指标均低于国内同行业平均水平。这主要是本项目所用的石油焦中含硫较高（为2.0%），建设单位在今后的生产中采用低硫石油焦，可进一步降低so2的产生量及排放量。4.1.4产品指标产品质量：本项目生产的炭素阳极指标满足铝电解用预焙阳极标准（ys

12、/t285-2012）中规定的ty-1和ty-2标准。完全满足电解铝用阳极的要求，可做为生产合格电解铝产品的原料。运输过程：年生产铝用阳极34万t，全部送往的东兴铝业有限公司，运输距离短，可大大的降低阳极运输过程对外环境造成的影响，同时也降低了产品运输成本。使用过程：本项目生产的产品为铝用炭素阳极，在电解铝生产过程中绝大部分因高温燃烧转化为co2进入大气中，对外环境影响较小。总之，本项目生产的产品在运输距离短、使用过程中产生的co2对环境无污染，使用后的废阳极全部回收利用，不外排。所以，本项目的产品在运输、使用及报废后的处理全过程对环境的影响较小。4.1.5环境管理要求企业的清洁生产除首先从工

13、艺技术路线和设备选型着手外，其次要对整个生产过程的原辅材料的利用、生产的管理、规章制度的完善和能源的消耗等方面进行有效的管理与控制，降低“三废”排放量和尽可能减少末端治理，因此加强生产的全过程管理与监控就显得尤其重要。企业生产管理的好坏，直接影响着一个企业的生存命运，为树立更好的企业形象，可以引进吸收一些更为先进的管理经验和制度，同时总结更加适合本企业的生产管理方法和制度，向管理要效益，因为在一定时期内，对于企业的生产而言，科学的管理手段和方法往往比掌握先进的生产技术更重要。为了使本项目在今后的生产过程减少废物的产生及排放，减轻对环境的影响，环评提出如下清洁生产管理建议：（1）加强对岗位操作人

14、员的培训，使其能够熟练的操作，确保各类设备长期、稳定的运行，从源头上降低污染物的产生；（2）设立专门的清洁生产组织机构，配备专职的清洁生产管理人员，对生产过程中的各项能耗、物耗指标进行记录，并定期进行清洁生产审核。（3）建立完善的烟（粉）尘收集与临时贮存设施，避免其在厂区内临时堆存对环境造成影响，将阳极焙烧系统电除尘器收集的粉尘进行有效的管理，并返回工艺作为充填料再利用。（4）规定严格的检验、计量控制措施，统计原始记录。所有岗位进行清洁生产相关内容的培训。（5）建设完善的生产设备使用、维护、检修管理制度。（6）对主要用水、用电环节安装计量表进行计量，并制定考核制度。4.1.6清洁生产综合评价参

15、照铝行业清洁生产评价指标体系（试行）中给出的炭素阳极生产企业定量评价指标项目、权重及标准值，对本项目的清洁生产水平的分析见表4-4和表4-5。由表4-4及表4-5可见，本项目的清洁生产定量指标综合评价指数为104.69分，定性指标综合评价指数为92分；本项目的清洁生产综合指数为：p=104.690.7+920.3=100.88。根据铝行业清洁生产评价指标体系（试行）中的规定，企业清洁生产综合指标大于90的企业为清洁生产先进企业。本项目的清洁生产综合指标大于90，所以本项目为清洁生产先进企业。表4-4 清洁生产定量评价指标一览表碳素阳极生产企业定量评价指标项目、权重及基准值本项目情况一级指标权重

16、值二级指标单位标准值二级指标数值及权重一级指标权重数值权重数值权重备注能源指标25综合能耗kgce/t阳极1635110.7712.26 阳极焙烧工续能耗为92.13kgce/t阳极，电耗为18.64kgce，合计110.77kgce/t阳极。29.44焙烧工序能耗kgce/t阳极951092.1317.18 焦炉煤气消耗量为180nm3/t阳极，煤气热值15000kj/m3，折标煤系数为0.512kgce/nm3煅烧工序能耗（回转窑）kgce/t阳极12100/本项目石油焦煅烧采用罐式炉资源指标25石油焦单耗t/t阳极0.95271.1755.67 26.34煤沥青单耗t/t阳极0.1815

17、0.1695.36 残极单耗t/t阳极0.240205 企业新水单耗m3/t阳极1061.945 企业工业水重复利用率%90595.665.31生产技术指标24石油焦煅烧实收率%77.56826.3524.36成型工序实收（成品）率%98.55984.97焙烧炭块外观合格率%984994.04阳极炭块一级品合格率%805805阳极炭块二级品合格率%994994综合利用指标6煅烧余热利用量kgce/t阳极1206111.155.56余热锅炉吸热量为3600.8kgce/h；导热油锅炉系热量为713.16kgce/h；阳极的生产量为38.81t/h。5.56污染物指标20外排废水量m3/t阳极2.

18、0402.85本项目无废水外排18.99cod排放量kg/t阳极0.1202.85石油类排放量g/t阳极0.01202.85so2排放量kg/t阳极0.821.900.84 本项目石油焦中含硫为2%，导致单位产品so2排放量高于标准中给出的指标。烟（粉）尘排放量kg/t阳极1.531.203.75 氟排放量kg/t阳极0.04303 沥青烟排放量kg/t阳极0.3840.122.85合计/100/104.69104.69表4-5 清洁生产定性评价指标一览表碳素阳极生产企业定性评价指标项目、权重及基准值本项目情况一级指标指标分值二级指标指标分值二级指标二级指标分值一级指标分值备注（1）执行国家重

19、点鼓励发 展技术的符合性31沥青连续熔化及电捕焦油4沥青连续熔化及电捕焦油428连续混捏4连续混捏4新型阳极环式焙烧炉及燃烧自动控制9新型阳极环式焙烧炉及燃烧自动控制9阳极生产采用回转窑无燃料煅烧技术或阴极生产采用直流电煅炉煅烧技术9阳极生产采用罐式炉无燃料煅烧技术9交流电机变频调速2交流电机变频调速2全厂性污水处理（二次）及回用3生产废水不外排，生活污水经地埋式一体化设施处理后排入酒钢污水处理厂0（2）执行国家 要求淘汰的落后生产能力、工艺设备和产品的符合性。9燃煤式焙烧炉3本项目采用燃煤气式焙烧炉39间断沥青熔化槽3本项目采用沥青连续熔化槽3燃煤式罐式炉3本项目采用无燃料式罐式炉3（3）环

20、境管理体系建立及清洁生产审核20建立环境管理体系并通过认证10正在建立环境认证体系55建设单位计划建成后开展清洁生产审核开展清洁生产审核10计划项目建成后开展清洁生产审核0（4）贯彻执行环境保护法规的符合性20建设项目环保“三同时”执行情况5计划按要求执行520环境保护法规是企业必须执行的，因此，暂按100%考核建设项目环境影响评价制度执行情况5按要求执行5老污染源限期治理项目完成情况5本项目不存在老污染源的限期治理5污染物排放总量控制情况5污染物总量指标符合当地环保部门给定的总量指标5（5）贯彻执行劳动安全法规的符合性10建设项目劳动安全“三同时”执行情况5按要求执行510劳动安全“三同时”

21、及安全预评价制度是建设单位必须贯彻执行的制度，因此，暂按100%考核建设项目安全预评价制度执行情况5按要求落实5(6）贯彻执行职 业卫生法规的符合性10建设项目职业卫生“三同时”执行情况5按要求执行1010职业卫生“三同时”及职业病危害评价制度是建设单位必须贯彻执行的制度，因此，暂按100%考核建设项目职业病危害预评价制度执行情况5按要求执行10合计92924.2循环经济评价（1）与铝工业发展循环经济环境保护导则的符合性分析根据铝工业发展循环经济环境保护导则（hj446-2009），导则中的要求及本项目的具体情况分析见表4-6。表4-6 本项目与铝工业发展循环经济环境保护导则的符合性分析序号铝工业发展循环经济环境保护导则（hj446-2009）中的要求本项目情况符合性1炭素发展应发展石油焦集中煅烧，提高煅烧余热的利用效率。新建炭素生产厂应尽可能利用煅后石油焦，要发展液体沥青的供应和使用，有条件的厂家直接利用液体沥青。本项目生产所需的石油焦在厂区内进行煅烧；项目拟选厂址周围有液体沥青供应厂家，本项目直接使用液体沥青。符合2抓紧实施焙烧炉改造，用先进的新型立装w型环式焙烧炉取代v型炉，并配备自动化燃料控制系统。本项目的焙烧炉采用72室w型环式焙烧炉。符合3采用回转窑煅烧石油焦，控制挥发份在窑内完全燃烧，实现无燃料或低燃料燃烧，