关于炼焦工序能耗标准的建议

关于炼焦工序能耗

标准的建议中国炼焦行业协会杨文彪2007年3月28日一炼焦生产工艺概况

煤化工定义：煤化工产业包括煤焦化、煤气化、煤液化和电石等行业，是技术、资金、水资源、能源密集型产业，对资源、生态、环境和社会配套条件要求较高。

以焦炭为例：2006年中国2.773亿吨焦炭

1.耗洗精煤3.69亿吨、原煤6.47－7.09亿吨、动用炼焦煤可采储量21.57－23.63亿吨；

2.耗新水9.71亿吨（以3.5吨/吨焦）；

3.耗电97.06亿kwh(以35kwh/吨焦）；

4.原料与产品运输量1000亿吨公里以上（取平均250km运距）；

5.产生工业废水1.3亿吨以上；

6.耗能4700万吨标煤。炼焦:将各种经过洗选的炼焦煤按一定比例配合后，在炼焦炉内进行高温干馏，可以得到焦炭和荒煤气。将荒煤气进行加工（净化）处理，可以得到多种煤化工产品和焦炉煤气。焦炭是炼铁的燃料和还原剂，它能将氧化铁（铁矿）还原为生铁。焦炉煤气发热值高，是钢铁厂及民用的优质燃料，又因其含氢量多，也是制取氢气用于合成氨、合成甲醇等的原料。（请见典型的焦化厂生产流程图）煤矿来洗精煤煤场煤桥配煤工序焦炉

鼓风冷凝

蒸氨脱酚焦油车间硫铵,吡啶,粗苯工序黄血盐工序精苯工段精萘工段硬质沥青、中温沥青软沥青粗蒽脱晶蒽油二蒽油闪蒸重油焦化苯、甲苯、二甲苯初馏份、吹苯残油、二甲残油重质苯工业萘、精萘工业苊、萘酐、工业甲基萘中质洗油、重质洗油黄血盐E净化后的焦炉煤气

C硫铵

翻车机螺旋卸煤机配合煤A焦炭荒煤气焦油、氨水循环氨水冷却终冷水

煤气B焦油酚盐粗轻吡啶D轻苯重苯轻油已洗萘洗混合馏份回收车间精制车间焦油车间焦化总体生产工艺流程图（一）剩余氨水工业酚、工业甲酚、工业二甲酚、邻位甲酚工业喹啉、精喹啉、浮选重吡啶、燃料油纯吡啶、α—甲基吡啶、β—甲基吡啶备煤车间炼焦车间二.炼焦生产能耗计算必须遵守的原则

炼焦生产是十分典型的能源再加工过程和热能的再回收利用过程，既生产重要的能源产品（焦炭、炼焦煤气），又生产多种煤化工产品（焦化苯类、煤焦油）等含热能较高的重要化工资源。

----必须遵照《物质守恒、能量守恒》的原则2－1物质守恒—重量转化差

以2006年协会对部分会员单位的有关情况统计看：投入产出差值干煤焦炭%煤气Nm3焦油%苯类%氨类%%指标1.29877.033283.210.920.27-3.08折重kg12981000200.9541.5411.943.5440.03说明1.折重为kg/t焦;2煤气重度0.472kg/Nm3上表可见：

1.重量差值为40.03kg、占投入实物量的3.08%;2.根据专家研究和长期管理实践：①炼焦过程损失2％，烧损、煤气及油品泄漏；②炼焦工艺自身消耗1～2％，化合水，其与煤含H有关；③煤储存与加工损耗1％；煤场风雨遗损；④运输损失，途耗1％含运输车底；⑤其它如计量仪表仪器、管理。综上：在炼焦生产中以煤为能源和加工原料的生产，产生物料的重量损失，有些是工艺性损耗。有些是技术与管理性损耗；一般学者认为损耗应在3～4％。折合标煤10～30kgce/t焦，而这一点往往被忽略，这也是产生转换差矛盾之处。

炼焦生产物料平衡图4－2能量守恒4－2.1炼焦热平衡收入支出序号符号项目数值序号符号项目数值kJ/t%kJ/t%1Q1加热煤气燃烧热

1Q’1焦炭显热

2Q2加热煤气显热

2Q’2煤焦油潜热和显热

3Q3泄露荒煤气燃烧热

3Q’3粗苯潜热和显热

4Q4空气显热

4Q’4氨显热

5Q5干煤显热

5Q’5净煤气显热

6Q6配煤水分显热

6Q’6水气潜热和显热

7Q’7废气显热

8Q’8不完全燃烧热

9Q’9炉体表面散热

10Q’10误差

4.2.2焦炉炼焦热平衡表2-2.3炼焦生产的煤气消耗炼焦生产主要能源为加热煤气：

1.采用焦炉煤气加热；

（2250＋29×3）×1.298÷29.274＝103.62kgce/t

2.采用高炉煤气加热；

（2550＋33×3）×1.298÷29.274＝117.45kgce/t

还应考虑脱苯煤气消耗，根据经验看

炼焦工序煤气消耗应在120～130kgce/t2-2.4其他能源消耗图动力消耗折标系数实物量平均值折标准煤平均值折标煤占总共能比新水0.2t/103m32.5m3~3.5m33m30.50~0.700.60.514.99循环水0.15t/103m345m3~50m347.5m36.75~7.507.125

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

除盐水0.5t/103m30.58m3

0.58m3

0.290.29

电0.404t/103kwh32kwh~35kwh33.5kwh12.93~14.1413.54146.88蒸汽0.124t/t0.2t~0.25t0.225m324.8~3127.92014.18压缩空气0.036t/103m315m3~20m317.5m30.54~0.720.630.5

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

焦炉煤气0.6t/103m360m3~65m362.5m336~3937.512063.52高炉煤气0.112t/103m3760m3~800m3780m385.12~89.6087.5

155.5

注意在动力消耗中可能有重复计算，其中各类生产用水和压缩空气中，在电耗已体现三炼焦工序单位能耗计算的有关规定

2003年版第四节主要技术经济指标计算方法P196～197页

炼焦工序净耗能总量是指工艺生产系统的备煤车间（不包括洗煤）

、

厂内部原料煤的损耗、炼焦车间、回收车间（冷凝鼓风、氨回收、粗苯、脱硫脱氰、黄血盐）辅助生产系统的机修、化验、计量、环保等，以及直接为生产服务的附属生产系统的食堂、浴池、保健站、休息室、生产管理和调度指挥系统等所消耗的各种能源的实物量，扣除回收外供能源，并折成标准煤。炼焦工序能耗是指生产一吨焦炭（干基）所消耗的能量。其计算公式为：

原料煤

焦化产品外

加工

余热回收外折标准煤－供量折标准＋折标准煤－供量折标准工序能耗（千克）煤（千克）（千克）煤（千克）（千克标准煤/吨

）＝

─────────────────────

全部焦炭（干基）产量（吨）计算说明：1）

分子即为炼焦工序净耗能总量；2)原料煤为装入焦炉的干洗精煤量；3)焦化产品外供量是指供外厂（车间）的焦炭、焦炉煤气、粗焦油、粗苯等数量；4)加工能耗是指高炉煤气、水、电、蒸汽、压缩空气；5)热回收外供量，如供应外工厂（车间）的蒸汽数量及干熄焦工序外供的电量等。3-1.计算理论依据

2003年版指标体系中对（三）能源消耗指标计算时的有关定义摘自指标解释第一章总论第三节主要技术指标第四条目P18~20页

能源消耗是工业企业生产中最重要的资源消耗之一，不仅关系到企业的生产经营和成本效益，而且涉及到整个国家的资源有效利用的问题，因此能源消耗是一个非常重要的技术经济指标。凡是能够提供能量(如热能、机械能、电能、光能、化学能等)的资源总称为能源。钢铁工业常用的能源有煤炭、原油、天然气、电力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、燃料油等。

计算说明：

1)工序净耗能量＝工序耗用燃料及动力等能源总量-回收二次能源外供量-利用余热外供量-利用余能外供量。

2)工序耗用燃料及动力等能源总量包括直接为生产服务用的食堂、浴池、卫生所等不可缺少的生活用能及机修等间接生产耗能，但不包括驻厂施工单位的耗能和厂区(车间)以外的生活耗能；

3)工序单位能耗指标可以做同专业横向比较用，也是计算吨钢综合能耗的基础。3-2单位产品综合能源消耗

单位产品综合能源消耗是指，报告期内生产某种单位产品所直接消耗的各种能源折合标准煤数量。这个指标属于全国统一计算的指标，它全面反映了投入的能源与产出产品之间的定量关系，综合反映了企业的经营管理水平、生产技术水平、能源利用情况，是考核能源经济效益的重要依据。其计算公式为：

单位产品综合能源消耗（千克标准煤/吨）=某种产品综合净耗能量（千克标准煤/吨）/某种产品合格产出量（吨）计算说明：

1)某种产品综合净耗能量＝某种产品综合能源消耗总量—回收二次能源外供量—利用余热外供量—利用余能外供量。

2)某种产品综合能源消耗总量是指，报告期内生产某种产品所直接消耗的各种能源，以及摊销在该产品的辅助生产系统、附属生产系统实际消耗的各种能源的总和。钢铁工业根据生产过程的特殊性，把外购能源(如水、氧气等)也包括在消费量中。能源消耗总量包括以下各项：①从投料到制成产品的整个生产过程，直接用于该产品的原料、燃料、动力和工艺用的一次能源和二次能源；②分摊在该产品的辅助生产系统和附属生产系统消耗的一次能源和二次能源；③分摊在该产品的企业内部的亏损能源；④次品和废品所消耗的一次能源和二次能源。不包括下列各项：①非工业生产用能源，如基本建设、生活用能源；②各种余热、余气的回收利用及工业废渣的利用。3-3能源折算系数参考表四.目前在计算炼焦能耗的原因分析1.

各企业在计算“炼焦工序能耗”所取范围的不同，企业间技术工艺装备水平、管理水平、计量手段（仪器仪表）和对能源的平衡管理差异等因素，造成有很大一部分企业在焦化工序能耗数值的差异悬殊，失去可比性。

1.过去各有关规范和标准中对“炼焦工序能耗”的定义范围不一致a)在《钢铁企业设计节能技术规定》(YB9051—98)对焦化工序设计能耗是如下规定的：“6.5.2焦化工序设计能耗。对采用炭化室高于或等于4.3m焦炉的备煤、炼焦车间（不含装煤、推焦除尘等技术设施），和建有包括冷凝鼓缝、半直接饱和器法生产硫铵、粗苯回收等工段组成的煤气净化车间及辅助生产的机修化验计量和包含预处理和生化处理的废水脱酚工段的钢铁厂内焦化厂，其设计的工序能耗应不大于4990MJ/t（170kgce/t）。有干熄焦装置时，应不大于4400MJ/t（150kgcd/t）。”b)2004年国家发展和改革委员会第76号公告中所选用的《清洁生产标准-----炼焦行业（HJ/T126-2003）》中对焦化工序能耗是如下规定的：“工序能耗是指炼焦和煤气净化工段的能耗。”同时在“4.2指标要求表1”中规定了生产工艺与装备要求，炼焦工段内容包括煤准备、炼焦、熄焦、筛焦、装煤和出焦除尘，煤气净化工段内容包括冷鼓、脱硫、脱氰、洗氨、洗苯、洗萘等工序和酚氰污水处理。资源能源利用指标应达到二级标准。主要指标有：

1.吨焦耗洗精煤（干煤）≤1.33t（即全焦率≥75%）；

2.炼焦工序能耗≤170kg标煤/t焦；

c)目前编制的《钢铁企业节能设计规范》（报批稿）中焦化工序设计能耗计算范围是如下规定的：“4.6.5.1计算工序范围包括：炼焦、干熄焦（只计算到蒸汽、不含发电）、筛焦、煤气净化及酚氰废水处理等设施。”d)《钢铁行业-焦炭单位产品能源消耗限额》（报批稿）中焦化工序设计能耗计算范围是如下规定的：“4.5.1炼焦工序能耗计算范围是指炼焦工艺生产系统的备煤车间（不包括洗煤）、厂内部原料煤的损耗、炼焦车间、回收车间（冷凝鼓风、氨回收、粗苯、脱硫脱氰、黄血盐）、辅助生产系统的机修、化验、计量、环保等，以及生产管理（浴池）和调度指挥系统等所消耗的各种能源，扣除回收利用并外供的二次能源、二次能源中的干熄焦计算到蒸汽。煤气精制所耗能源以及为生产服务的附属生产系统的食堂、保健站、休息室等消耗的能源均不列入能耗统计范围。”我会赞成采用从备煤到煤气净化过程的能源消耗为炼焦工序统一的计算范围的界定。5炼焦协会具体建议5-1关于计算范围的建议：

炼焦工序净耗能总量是指工艺生产系统的备煤车间（不包括洗煤）

、

厂内部原料煤的损耗、炼焦车间、回收车间（冷凝鼓风、氨回收、粗苯、脱硫脱氰、黄血盐）辅助生产系统的机修、化验、计量、环保等，以及直接为生产服务的附属生产系统的食堂、浴池、保健站、休息室、生产管理和调度指挥系统等所消耗的各种能源的实物量，扣除回收外供能源，并折成标准煤。此范围与国家统计局对炼焦产品统计规定相一致。体现了炼焦工艺的整体性，煤化工产品加工的延伸效益，鼓励优化企业组织结构，有效回收各类资源能源，集中加工和环境保护。荒煤气粗焦油炼焦用原煤洗精煤

洗煤煤场贮备配煤粉碎炼焦鼓风冷凝氨回收苯回收脱硫脱氰加工的一次产品粗酚粗蒽工业萘洗油沥青类其它油类

……硫铵浓氨水粗苯精制加工苯硫磺筛分

冶金焦炭及其它块度焦炭净化焦炉煤气酚类产品

炭素制品矸石煤泥等图10-1焦化生产工艺流程示意图炼焦工序能耗计算范围（含环保能耗，但应扣除干熄焦等余热回收项目的热量）也适用于先粉碎后配煤及各类煤气净化工艺的企业..统一规定了能耗等计算的范围，使比较有了基础。粗轻吡啶黄血盐无水氨等硫氰酸钠硫代硫酸钠硫磺等焦化甲苯焦化二甲苯溶剂油精制残油古马隆等进一步分别精制加工精萘产品精蒽产品蒽醌产品喹啉产品萘酐产品炭黑产品……自用煤气商用煤气体现了炼焦企业（钢铁企业）的社会作用5－2

关于能耗指标的意见参考：在《焦化行业准入条件》及《清洁生产标准炼焦行业》（HJ/T126－2003）的有关规定已写明，配湿熄焦的工序能耗为170kgce/t焦；配干熄焦的工序能耗为150kgce/t焦。同时该标准的编制说明中给出了“国际先进水平的工序能耗为167kgce/t焦”。

建议本标准中的有关条款修改如下：1.“4.1现有企业焦炭单位产品能耗限额”应修改为现有企业焦炭单位产品工序能耗不应大于167kgce/t焦（与国际先进水平相同）

；2“4.2焦炭单位产品能耗目标值”应修改为焦碳生产企业或工序，在焦炭生产过程中应通过节能技术改造和加强节能技术管理，使焦炭单位产品工序能耗不应大于145kgce/t焦。（比国际先进水平降低22kgce/t焦（13.17%）3.“4.3焦炭生产主要二次能源利用目标值”应修改为表1中CDQ蒸汽回收量.目标值50kgce/t焦；

4.“4.4新建焦炭生产设备的焦炭单位产品能耗准入值”应修改为新建焦炭生产设备的焦炭单位产品工序能耗不应大于能耗准入值165kgce/t焦。（比国际先进水平降低2kgce/t焦、1.2%；比准入条件规定降低5kgce/t焦、2.94%）

5.在4.4中增加一条文：配有干熄焦装置CDQ企业焦炭单位产品工序能耗不应大于能耗准入值。调为145kgce/t焦（与中冶焦耐为北台设计的200万吨6米焦炉配干熄焦一致）

干熄焦的工序回收热能为（按0.1224kgce/t蒸汽）在其中应扣除干熄焦工序自身耗用的电、水、除盐水、氮气、压缩空气等能耗。还应注意干熄焦过程中的烧损约1％，影响大约8~12kgce/t焦;会后调为20~30kgce/