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文档简介
《纯碱单位产品能源消耗限额》
(征求意见稿)
编制说明
中国纯碱工业协会
2022年7月
-1-
一、工作简况
1.任务来源
2021年12月21日,国家标准化管理委员会下发了《电能存储系统用
锂蓄电池和电池组安全要求》等10项强制性国家标准制修订计划的通知,
通知附件中第7项为《纯碱单位产品能源消耗限额》,项目计划号为
20214455-Q-469,工作任务是对本标准进行修订,修订标准号为GB29140-
2012,归口部门为国家标准化管理委员会,委托委员会为全国能源基础与标
准化管理技术委员会,标准起草单位为中国石油和化学工业协会、中国纯碱
工业协会、中国化工节能技术协会。通知中要求相关部门做好标准的组织起
草、征求意见和技术审查工作。2022年1月25日,中国石油和化学工业协
会及部分起草单位代表参加了全国能源基础与标准化管理技术委员会组织
召开的强制性能耗限额国家标准推进工作会议,会议要求应充分发挥强制
性能耗限额国家标准在实现节能降碳目标的倒逼和引领作用,加快强制性
能耗限额国家标准制修订进程,支撑碳达峰碳中和工作,应抓紧进行标准的
制修订工作。2022年3月21日,中国石油和化学工业联合会产业部就《纯
碱单位产品能源消耗限额》修订工作给中国纯碱工业协会发了《关于委托开
展2021-2022年强制性能耗限额标准相关工作的函》,委托中国纯碱工业协
会协助开展《纯碱单位产品能源消耗限额》修订工作。
2.起草人员及所在单位、起草过程
(1)起草人员及所在单位
本标准起草单位:
本标准主要起草人:
-1-
(2)起草过程
本标准的修订编制工作自2021年4月初开始启动,为了保证标准内容
的质量水平以及编制过程的科学规范,有利于纯碱行业的进一步节能降碳
和高质量发展,按照标准的编制要求,中国纯碱工业协会联系行业部分纯碱
生产企业组成了编制小组,开展了标准的起草和编制工作。2021年4月30
日,纯碱协会向石化联合会提交了标准草案,提出了标准编制需求。为了更
加科学合理的修订标准,2022年3月28日,中国纯碱工业协会向各纯碱生
产企业发布了《关于统计纯碱能源消耗数据的通知》,开展了纯碱生产能源
消耗数据采集及调研工作。通过对采集的数据整理、统计、研究,初步确定
了能耗分级和修订内容,经行业专家会议研讨论证,确定了标准文本内容和
能耗分级指标。2022年4月26日,中国纯碱工业协会会同中国石油和化学
工业联合会及相关纯碱生产企业,召开了纯碱能耗限额标准编制修订工作
会,就标准文本内容和能耗分级指标展开讨论,根据会上讨论的情况,标准
编制组细化了能耗数据统计,进一步核实和分析了企业上报的能耗数据,就
单位产品能耗指标的计算方法、界定范围和现有能耗水平等关键内容进行
了深入讨论和研究。2022年5月23日,形成《纯碱单位产品能源消耗限
额》征求意见稿初稿。2022年5月26日,标准编制组参加全国能源基础与
管理标准化技术委员会组织召开的重点领域强制性能耗限额国家标准推进
工作会,中国纯碱工业协会向发改委和标准院汇报了标准编制工作进展以
及标准指标确定依据。2022年6月30日,中国纯碱工业协会组织标准编制
组召开了纯碱能耗限额标准编制修订二轮工作会,通过进一步征求企业意
-2-
见,标准编制组对标准文本的格式、内容和指标进行完善。2022年7月15
日,形成《纯碱单位产品能源消耗限额》征求意见稿终稿。
二、编制原则、强制性国家标准主要技术要求的依据及理由
1.编制原则
科学、合理的确定能耗限额指标,通过修订标准的实施,提升纯碱生产
能源利用效率,提高行业能效水平,推进纯碱行业产业结构优化,减少二氧
化碳排放、有利于能耗双控和实现双碳目标的实现。通过修订标准的实施,
推进纯碱行业节能降碳和绿色发展,推动纯碱行业高质量发展。
2.主要技术要求说明
(1)行业概况
纯碱生产分为氨碱法(包括井下循环盐碱钙联产法)、联碱法和天然碱
法,三种生产方法合计现有在产生产企业共31家,其中氨碱法11家,在
产产能合计1233万吨;联碱法19家,在产产能合计1445万吨;天然碱法
1家,在产产能180万吨;三种生产方法合计在产总产能2988万吨。
(2)能源消耗限额指标的设置分级
纯碱单位产品能源消耗限额指标设置为3级、2级和1级指标。本着节
能降碳和绿色发展的原则,能耗限额3级指标的确定原则为:自本标准发
布之日起1年后,达到3级指标的纯碱企业数约占全国纯碱企业数的80%;
2级指标的确定原则为:自本标准发布之日起1年后,达到2级的纯碱企业
数约占全国纯碱企业数的15%;能耗限额1级指标的确定原则为:自本标
准发布之日起1年后,达到1级的纯碱企业数约占全国纯碱企业数的5%。
3级指标是现有纯碱企业单位产品能耗的限制性指标,是现有纯碱企业利用
-3-
国内成熟的先进技术经过技术改造及加强管理,可以达到的能耗目标;2级
指标是新建纯碱装置必须达到的能耗指标,是项目建设可行性及竣工验收
核准性指标;1级指标是现有纯碱企业的先进能耗指标,只有少数企业可以
达到3级能耗指标。
(3)能源消耗限额设置的技术依据
能耗限额设置的主要技术依据是通过收集和统计纯碱行业能耗分布情
况,根据纯碱生产企业单位产品能源消耗的实际情况,考虑未来的技术发展
进步及节能潜力,初步确定能源消耗限额的3级、2级和1级指标,再经纯
碱行业专家研讨、论证后确定。
2022年3月28日,中国纯碱工业协会向各纯碱企业下发了“关于统计
纯碱能源消耗数据的通知”【中碱协发(2022)03号】,通知要求各纯碱生
产企业按照通知附表“纯碱单位产品综合能耗核算表”填报2019、2020、
2021年的纯碱能耗数据。根据收集到的各企业的能耗数据,经统计整理、
汇总,作为纯碱能源消耗限额指标确定的依据。
(4)能耗边界、能耗计算方法
1)能耗边界
在报告期内正式投产的纯碱产品生产装置在生产全过程中的能源消耗
总量,包括事故损耗、设备维修、开停车和年度大修过程的能源消耗,以
及分摊到该产品的辅助生产系统、附属生产系统的能耗量和体系内的能耗
损失量;但不包括基建、技改等项目建设过程的消耗以及生产界区内向外
输出的能源量。也不包括附属的氯化钙、小苏打、合成氨、工铵、氯化铵
干燥和热电生产过程所消耗的能源量。
2)能耗计算方法:
-4-
纯碱产品分为轻质纯碱和重质纯碱,轻质纯碱单位产品能源消耗按以
下计算公式计算。
在生产界区内,以轻质纯碱单位产量所表示的能源消耗量(联碱包括
相对应的湿氯化铵的能源消耗量),按公式(1)计算。
mn
eiej
i1j1
eq(1)
mqmz
式中:
eq——轻质纯碱单位产品能源消耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t);
ei——生产界区内消耗的某种能源的数量(外购蒸汽数量按与水在
298K基准温度下的焓差计算),包括摊入的辅助、附属系统能源消耗量和
能源损失量,单位为千克标准煤(kgce);
m——生产界区内能源种数;
ej——外供蒸汽和热水与基准温度(298K)下水的焓差,单位为千克标
准煤(kgce);
n——生产界区外供能源种数;
mq——轻质纯碱合格品产量(含系统自产碱液所折的纯碱实物量),
单位为吨(t);
χ——重质纯碱耗轻质纯碱系数(生产一吨重质纯碱与所消耗轻质纯碱
量的比值,大于1);
mz——重质纯碱合格品产量,单位为吨(t)。
注:
(i)焦炭或无烟煤、蒸汽等折算标准煤按实物量计算,其它能源折算
标准煤参照附录A。
(ii)外供蒸汽和热水是指外供至纯碱生产工序以外,并被有效利用的
-5-
部分。
(iii)采用浓气制碱的联碱企业,合成氨脱碳工序的能耗计入合成氨的
能耗,不计入联碱能耗。往联碱输送二氧化碳的低压机的能耗计入联碱能
耗。
(iv)采用变换气制碱的联碱企业,压缩机的能耗计入合成氨的能耗,
不计入联碱能耗。设在联碱碳化塔前或塔后的升压机的能耗计入联碱能耗。
3)重质纯碱单位产品能源消耗计算公式
在生产界区内,以重质纯碱单位产量所表示的能源消耗量,按公式(2)
计算。
ezeqed(2)
式中:
ez——重质纯碱单位产品能源消耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t);
χ——重质纯碱耗轻质纯碱系数;
eq——轻质纯碱单位产品综合能耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t);
ed——重质纯碱工序单位产品能源消耗,单位为千克标准煤每吨
(kgce/t),按公式(3)计算。
mn
eiej
i1j1
ed(3)
mz
4)能耗统计原则:
(i)生产过程中回收的物料和能源都不扣除,其用于本系统时不另计
算消耗;向外系统输出时,应计入输出能源从综合能耗中扣除(如蒸汽、
热水等)。
(ii)纯碱生产中必须的安全、环保措施所消耗的能源,应计入消耗。
如:污水处理等的消耗。
-6-
(iii)多用户共享的原料气、公用工程(蒸汽、耗能工质等)应合理分
摊各项消耗。
(iv)纯碱原材料消耗量以实物量统计,能源消耗量无论是一次能源还
是二次能源,各种能源的热值应折合为统一的计量单位千克标准煤。各种
能源的热值以企业在报告期内实测的热值为准。没有实测条件的,采用附
录A中各种能源折标准煤参考系数。
(v)生产中使用的耗能工质(如水、氧气、氮气、压缩空气等),不
论是外购的或是自产的,均不统计在能源消耗量中。但是,在生产中使用
这些耗能工质所消耗的能量,应统计在能源消耗总量中。
(vi)能源消耗量的统计、核算应包括各个生产环节,不应重复计算,
也不应漏算。
3.标准实施带来的节能效益测算结果
新标准实施后,和原标准对比,氨碱法轻质纯碱和重质纯碱3个级别
的单位纯碱产品能耗标准分别提高了10%以上,由于我国氨碱法技术已处
于世界先进水平,能耗下降的空间是有限的,根据近年来行业实际生产情
况,氨碱法企业重质纯碱能耗已没有下降空间,每吨轻质纯碱在现有实际
生产能耗基础上有10kgce/t左右的下降空间,氨碱法轻质纯碱产量按500
万吨/年计,年节能量大约5万吨标煤。我国的联碱法技术处于世界领先水
平,联碱法企业重质纯碱能耗同氨碱法一样已没有下降空间,轻质纯碱能
耗相对较高的联碱企业的在现有能耗基础上有10kgce左右的下降空间,
联碱法轻质纯碱产量按700万吨/年计,年节能量大约7万吨标煤。天然碱
法总产能目前占比小,技术处于世界先进水平,基本没有节能空间。按照
现在企业的实际能耗水平,新标准实施后,纯碱行业每年可实现节约标煤
约12万吨。
4.技术指标确定依据及理由
-7-
能源消耗限额指标设置的主要技术依据是协会收集和统计的现有纯碱
生产企业的单位纯碱产品能源消耗数据,经归纳整理后得出现阶段行业企
业能耗平均数据,根据企业实际能耗分布情况,确定能耗的分级指标,再
经纯碱行业专家研讨、论证后确定。
5.影响因素分析及折算系数确定
纯碱分为轻质纯碱和重质纯碱,轻质纯碱能耗主要包括生产过程中不
同等级的蒸汽消耗、电耗以及耗能工质的消耗。由于电耗计量方便又准确,
生产过程中蒸汽消耗的准确计量和统计是重点,必须准确计量不同等级的
蒸汽的消耗量,准确计量系统输出能源量,准确测算单位轻质纯碱的能耗。
氨碱法和联碱法生产重质纯碱是由轻质纯碱产品加工得到,天然碱加
工制造重质纯碱由于工艺路线不同,重质纯碱加工工艺会有所不同。氨碱
法和联碱法的重质纯碱能耗包括生产单位重质纯碱消耗的轻质纯碱的能耗、
重质纯碱生产过程中的蒸汽消耗、电耗以及耗能工质的消耗。同轻质纯碱
一样,由于电耗计量方便,生产过程中蒸汽消耗的准确计量和统计是重点,
必须准确计量蒸汽的消耗量,准确计量系统输出能源量,准确测算单位重
质纯碱的能耗。
各种能源折标准煤系数参考附录A,耗能工质各种能源折标准煤参考
系参考附录B。
三、与有关法律、行政法规和其他强制性标准的关系、配套推荐性标准的
制定情况
1.现有政策法规与新制定标准的关系分析
2021年11月15日,国家发展改革委等部门关于发布《高耗能行业
重点领域能效标杆水平和基准水平(2021年版)》的通知(发改产业
〔2021〕1609号),通知附件中列出了氨碱法和联碱法轻质纯碱和重质
-8-
纯碱单位产品能耗的标杆水平和基准水平,本标准确定的单位产品能耗
限额3级、2级和1级要与《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水
平(2021年版)》的要求相匹配。
《HJ474-2009清洁生产标准纯碱行业》标准中的清洁生产技术指
标中有单位生产综合能耗,该标准中的单位生产综合能耗数值已不适应
现阶段和未来对节能降碳的要求,能耗应以本标准确定。
2.现有标准与新制定标准的关系分析
现行国标1项,部标一项,分别如下:
国标:《纯碱单位产品能源消耗限额》(GB29140—2012)
部标:《HJ474-2009清洁生产标准纯碱行业》
与国内外水平相比较,本标准已达到国内先进水平。
新制定的标准一旦发布实施,《纯碱单位产品能源消耗限额》(GB
29140—2012)随即失效,《HJ474-2009清洁生产标准纯碱行业》中的单
位产品综合能耗指标应当执行新的标准规定。
四、与国际标准化组织、其他国家或者地区有关法律法规和标准的对比分
析
近年来未见有国外的氨碱法能耗数据的相关报导,无国外能耗数据,
无法对比。联碱法目前只有我国有生产装置,先进企业的能耗即代表国际
先进水平。天然碱法经过多年的发展,我国天然碱加工技术已达到国际先
进水平,能耗水平已达国际先进水平。
五、重大分歧意见的处理过程、处理意见及其依据
-9-
本标准不涉及重大分歧意见。
六、对强制性国家标准自发布日期至实施日期之间的过渡期(以下简称过
渡期)的建议及理由,包括实施强制性国家标准所需的技术改造、成本投
入、老旧产品退出市场时间等
现有企业,自本标准发布之日起1年后,所有企业应达到能源消耗限
额3级指标要求。
理由:经行业调研,多数纯碱企业都能满足能耗限额标准3级要求,
少数企业由于原料来源不同,产品结构不同,环保处理工艺设施不同等因
素影响,能源消耗差别较大,能耗高于3级指标,但这部分企业通过在现
有基础上进行技术升级,节能改造,可以达到3级指标的要求。
我国的氨碱法、联碱法和天然碱法三种纯碱生产方法,纯碱生产技
术已处于世界先进或领先水平,除了少部分企业,节能的空间有限,因
此建议阶段性执行该标准相关指标。
七、与实施强制性国家标准有关的政策措施,包括实施监督管理部门以
及对违反强制性国家标准的行为进行处理的有关法律、行政法规、部门
规章依据等
管理措施:标准实施过程中,建议由国家发展和改革委员会、工业
和信息化部等相关部门安排组成能源监察监督工作组,领导和指导标准
实施过渡期及正式实施期间企业的升级改造,并对各地方主管部门就标
准实施情况实行绩效考核,尽快使未达标的企业达标。
政策措施:标准实施过程中,国家发展和改革委员会、工业和信息
化部应结合财政部等部委出台激励政策,针对标准实施过程中能效领先
-10-
企业给予包括项目审批、信贷资金、财政支持、企业荣誉等方面给予支
持和激励。
八、是否需要对外通报的建议及理由
本标准不涉及产品质量指标,建议不对外通报。
九、废止现行有关标准的建议
本标准正式实施后,GB29140—2012即可废止,执行新标准规定。
十、涉及专利的有关说明
本标准不涉及相关专利情况。
十一、强制性国家标准所涉及的产品、过程或者服务目录
标准涉及产品分类:
国民
序号产品名称HS码
经济分类代码
1纯碱26122836200000
十二、其他应当予以说明的事项
暂无。
-11-
附录A
(资料性附录)
各种能源折标准煤系数(参考值)
各种能源折标准煤系数(参考值)见表A.1和表A.2。
表A.1各种能源折标准煤系数(参考值)
能源名称平均低位发热量折标准煤系数
原煤20934kJ/kg(5000kcal/kg)0.7143kgce/kg
洗精煤26377kJ/kg(6300kcal/kg)0.9000kgce/kg
洗中煤8374kJ/kg(2000kcal/kg)0.2857kgce/kg
8374kJ/kg~12560kJ/kg
煤泥0.2857kgce/kg~0.4286kgce/kg
(2000kcal/kg~3000kcal/kg)
煤矸石(用作能源)8374kJ/kg(2000kcal/kg)0.2857kgce/kg
焦炭(千全焦)28470kJ/kg(6800kcal/kg)0.9714kgce/kg
煤焦油33494kJ/kg(8000kcal/kg)1.1429kgce/kg
原油41868kJ/kg(10000kcal/kg)1.4286kgce/kg
燃料油41868kJ/kg(10000kcal/kg)1.4286kgce/kg
汽油43124kJ/kg(10300kcal/kg)1.4714kgce/kg
煤油43124kJ/kg(10300kcal/kg)1.4714kgce/kg
柴油42705kJ/kg(10200kcal/kg)1.4571kgce/kg
32238kJ/m3~38979kJ/m3
天然气1.1000kgce/m3~1.3300kgce/m3
(7700kcal/m3~9310kcal/m3)
液化天然气51498kJ/kg(12300kcal/kg)1.7572kgce/kg
液化石油气50242kJ/kg(12000kcal/kg)1.7143kgce/kg
炼厂干气46055kJ/kg(11000kcal/kg)1.5714kgce/kg
16747kJ/m3~18003kJ/m3
焦炉煤气0.5714kgce/m3~0.6143kgce/m3
(4000kcal/m3~4300kcal/m3)
高炉煤气3768kJ/m3(900kcal/m3)0.1286kgce/m3
发生炉煤气5234kJ/m3(1250kcal/m3)0.1786kgce/m3
-12-
能源名称平均低位发热量折标准煤系数
重油催化裂解煤气19259kJ/m3(4600kcal/m3)0.6571kgce/m3
重油热裂解煤气35588kJ/m3(8500kcal/m3)1.2143kgce/m3
焦炭制气16329kJ/m3(3900kcal/m3)0.5571kgce/m3
压力气化煤气15072kJ/m3(3600kcal/m3)0.5143kgce/m3
水煤气10467kJ/m3(2500kcal/m3)0.3571kgce/m3
粗苯41868kJ/kg(10000kcal/kg)1.4286kgce/kg
甲醇(用作燃料)19913kJ/kg(4756kcal/kg)0.6794kgce/kg
表A.1(续)
能源名称平均低位发热量折标准煤系数
乙醇(用作燃料)26800kJ/kg(6401kcal/kg)0.9144kgce/kg
氢气(用作燃料,密度
9756kJ/m3(2330kcal/m3)0.3329kgce/m3
为0.082kg/m3)
沼气20934kJ/m3~24283kJ/m3
0.7143kgce/m3~0.8286kgce/m3
(5000kcal/m3~5800kcal/m3)
表A.2电力和热力折标准煤系数(参考值)
能源名称折标准煤系数
电力(当量值)0.1229kgce/(kW·h)
电力(等价值)按上年电厂发电标准煤耗计算
热力(当量值)0.03412kgce/MJ
热力(等价值)按供热煤耗计算
-13-
附录B
(资料性附录)
主要耗能工质折标准煤系数(按能源等价值计)(参考值)
主要耗能工质折标准煤系数(按能源等价值计)(参考值)见表B.1。
表B.1主要耗能工质折标准煤系数(按能源等价值计)(参考值)
耗能工质名称单位耗能工质耗能量折标准煤系数
新水7.54MJ/t(1800kcal/t)0.2571kgce/t
软化水14.24MJ/t(3400kcal/t)0.4857kgce/t
除氧水28.47MJ/t(6800kcal/t)0.9714kgce/t
压缩空气1.17MJ/m3(280kcal/m3)0.0400kgcel/m3
氧气11.72MJ/m3(2800kcal/m3)0.4000kgce/m3
氮气(做副产品时)11.72MJ/m3(2800kcal/m3)0.4000kgce/m3
氮气(做主产品时)19.68MJ/m3(4700kcal/m3)0.6714kgcel/m3
二氧化碳气6.28MJ/m3(1500kcal/m3)0.2143kgcel/m3
乙炔243.76MJ/m3(58220kcal/m3)8.3143kgce/m3
电石60.92MJ/kg(14550kcal/m3)2.0786kgce/kg
注:单位耗能工质耗能量和折标准煤系数是按照电厂发电标准煤耗为0.404kgce/(kW·h)计算的折标准煤系数。
实际计算时,推荐考虑上年电厂发电标准煤耗和制备耗能工质设备效率等影响因素,对折标准煤系数进行修
正。
-14-
目录
一、工作简况-------------------------------------------------------------------------1-
二、编制原则、强制性国家标准主要技术要求的依据及理由--------------3-
三、与有关法律、行政法规和其他强制性标准的关系、配套推荐性标准的制
定情况----------------------------------------------------------------------------------8-
四、与国际标准化组织、其他国家或者地区有关法律法规和标准的对比分析
-------------------------------------------------------------------------------------------9-
五、重大分歧意见的处理过程、处理意见及其依据--------------------------9-
八、是否需要对外通报的建议及理由-------------------------------------------11-
九、废止现行有关标准的建议---------------------------------------------------11-
十、涉及专利的有关说明---------------------------------------------------------11-
十一、强制性国家标准所涉及的产品、过程或者服务目录----------------11-
十二、其他应当予以说明的事项------------------------------------------------11-
附录A-------------------------------------------------------------------------------12-
附录B-------------------------------------------------------------------------------14-
一、工作简况
1.任务来源
2021年12月21日,国家标准化管理委员会下发了《电能存储系统用
锂蓄电池和电池组安全要求》等10项强制性国家标准制修订计划的通知,
通知附件中第7项为《纯碱单位产品能源消耗限额》,项目计划号为
20214455-Q-469,工作任务是对本标准进行修订,修订标准号为GB29140-
2012,归口部门为国家标准化管理委员会,委托委员会为全国能源基础与标
准化管理技术委员会,标准起草单位为中国石油和化学工业协会、中国纯碱
工业协会、中国化工节能技术协会。通知中要求相关部门做好标准的组织起
草、征求意见和技术审查工作。2022年1月25日,中国石油和化学工业协
会及部分起草单位代表参加了全国能源基础与标准化管理技术委员会组织
召开的强制性能耗限额国家标准推进工作会议,会议要求应充分发挥强制
性能耗限额国家标准在实现节能降碳目标的倒逼和引领作用,加快强制性
能耗限额国家标准制修订进程,支撑碳达峰碳中和工作,应抓紧进行标准的
制修订工作。2022年3月21日,中国石油和化学工业联合会产业部就《纯
碱单位产品能源消耗限额》修订工作给中国纯碱工业协会发了《关于委托开
展2021-2022年强制性能耗限额标准相关工作的函》,委托中国纯碱工业协
会协助开展《纯碱单位产品能源消耗限额》修订工作。
2.起草人员及所在单位、起草过程
(1)起草人员及所在单位
本标准起草单位:
本标准主要起草人:
-1-
(2)起草过程
本标准的修订编制工作自2021年4月初开始启动,为了保证标准内容
的质量水平以及编制过程的科学规范,有利于纯碱行业的进一步节能降碳
和高质量发展,按照标准的编制要求,中国纯碱工业协会联系行业部分纯碱
生产企业组成了编制小组,开展了标准的起草和编制工作。2021年4月30
日,纯碱协会向石化联合会提交了标准草案,提出了标准编制需求。为了更
加科学合理的修订标准,2022年3月28日,中国纯碱工业协会向各纯碱生
产企业发布了《关于统计纯碱能源消耗数据的通知》,开展了纯碱生产能源
消耗数据采集及调研工作。通过对采集的数据整理、统计、研究,初步确定
了能耗分级和修订内容,经行业专家会议研讨论证,确定了标准文本内容和
能耗分级指标。2022年4月26日,中国纯碱工业协会会同中国石油和化学
工业联合会及相关纯碱生产企业,召开了纯碱能耗限额标准编制修订工作
会,就标准文本内容和能耗分级指标展开讨论,根据会上讨论的情况,标准
编制组细化了能耗数据统计,进一步核实和分析了企业上报的能耗数据,就
单位产品能耗指标的计算方法、界定范围和现有能耗水平等关键内容进行
了深入讨论和研究。2022年5月23日,形成《纯碱单位产品能源消耗限
额》征求意见稿初稿。2022年5月26日,标准编制组参加全国能源基础与
管理标准化技术委员会组织召开的重点领域强制性能耗限额国家标准推进
工作会,中国纯碱工业协会向发改委和标准院汇报了标准编制工作进展以
及标准指标确定依据。2022年6月30日,中国纯碱工业协会组织标准编制
组召开了纯碱能耗限额标准编制修订二轮工作会,通过进一步征求企业意
-2-
见,标准编制组对标准文本的格式、内容和指标进行完善。2022年7月15
日,形成《纯碱单位产品能源消耗限额》征求意见稿终稿。
二、编制原则、强制性国家标准主要技术要求的依据及理由
1.编制原则
科学、合理的确定能耗限额指标,通过修订标准的实施,提升纯碱生产
能源利用效率,提高行业能效水平,推进纯碱行业产业结构优化,减少二氧
化碳排放、有利于能耗双控和实现双碳目标的实现。通过修订标准的实施,
推进纯碱行业节能降碳和绿色发展,推动纯碱行业高质量发展。
2.主要技术要求说明
(1)行业概况
纯碱生产分为氨碱法(包括井下循环盐碱钙联产法)、联碱法和天然碱
法,三种生产方法合计现有在产生产企业共31家,其中氨碱法11家,在
产产能合计1233万吨;联碱法19家,在产产能合计1445万吨;天然碱法
1家,在产产能180万吨;三种生产方法合计在产总产能2988万吨。
(2)能源消耗限额指标的设置分级
纯碱单位产品能源消耗限额指标设置为3级、2级和1级指标。本着节
能降碳和绿色发展的原则,能耗限额3级指标的确定原则为:自本标准发
布之日起1年后,达到3级指标的纯碱企业数约占全国纯碱企业数的80%;
2级指标的确定原则为:自本标准发布之日起1年后,达到2级的纯碱企业
数约占全国纯碱企业数的15%;能耗限额1级指标的确定原则为:自本标
准发布之日起1年后,达到1级的纯碱企业数约占全国纯碱企业数的5%。
3级指标是现有纯碱企业单位产品能耗的限制性指标,是现有纯碱企业利用
-3-
国内成熟的先进技术经过技术改造及加强管理,可以达到的能耗目标;2级
指标是新建纯碱装置必须达到的能耗指标,是项目建设可行性及竣工验收
核准性指标;1级指标是现有纯碱企业的先进能耗指标,只有少数企业可以
达到3级能耗指标。
(3)能源消耗限额设置的技术依据
能耗限额设置的主要技术依据是通过收集和统计纯碱行业能耗分布情
况,根据纯碱生产企业单位产品能源消耗的实际情况,考虑未来的技术发展
进步及节能潜力,初步确定能源消耗限额的3级、2级和1级指标,再经纯
碱行业专家研讨、论证后确定。
2022年3月28日,中国纯碱工业协会向各纯碱企业下发了“关于统计
纯碱能源消耗数据的通知”【中碱协发(2022)03号】,通知要求各纯碱生
产企业按照通知附表“纯碱单位产品综合能耗核算表”填报2019、2020、
2021年的纯碱能耗数据。根据收集到的各企业的能耗数据,经统计整理、
汇总,作为纯碱能源消耗限额指标确定的依据。
(4)能耗边界、能耗计算方法
1)能耗边界
在报告期内正式投产的纯碱产品生产装置在生产全过程中的能源消耗
总量,包括事故损耗、设备维修、开停车和年度大修过程的能源消耗,以
及分摊到该产品的辅助生产系统、附属生产系统的能耗量和体系内的能耗
损失量;但不包括基建、技改等项目建设过程的消耗以及生产界区内向外
输出的能源量。也不包括附属的氯化钙、小苏打、合成氨、工铵、氯化铵
干燥和热电生产过程所消耗的能源量。
2)能耗计算方法:
-4-
纯碱产品分为轻质纯碱和重质纯碱,轻质纯碱单位产品能源消耗按以
下计算公式计算。
在生产界区内,以轻质纯碱单位产量所表示的能源消耗量(联碱包括
相对应的湿氯化铵的能源消耗量),按公式(1)计算。
mn
eiej
i1j1
eq(1)
mqmz
式中:
eq——轻质纯碱单位产品能源消耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t);
ei——生产界区内消耗的某种能源的数量(外购蒸汽数量按与水在
298K基准温度下的焓差计算),包括摊入的辅助、附属系统能源消耗量和
能源损失量,单位为千克标准煤(kgce);
m——生产界区内能源种数;
ej——外供蒸汽和热水与基准温度(298K)下水的焓差,单位为千克标
准煤(kgce);
n——生产界区外供能源种数;
mq——轻质纯碱合格品产量(含系统自产碱液所折的纯碱实物量),
单位为吨(t);
χ——重质纯碱耗轻质纯碱系数(生产一吨重质纯碱与所消耗轻质纯碱
量的比值,大于1);
mz——重质纯碱合格品产量,单位为吨(t)。
注:
(i)焦炭或无烟煤、蒸汽等折算标准煤按实物量计算,其它能源折算
标准煤参照附录A。
(ii)外供蒸汽和热水是指外供至纯碱生产工序以外,并被有效利用的
-5-
部分。
(iii)采用浓气制碱的联碱企业,合成氨脱碳工序的能耗计入合成氨的
能耗,不计入联碱能耗。往联碱输送二氧化碳的低压机的能耗计入联碱能
耗。
(iv)采用变换气制碱的联碱企业,压缩机的能耗计入合成氨的能耗,
不计入联碱能耗。设在联碱碳化塔前或塔后的升压机的能耗计入联碱能耗。
3)重质纯碱单位产品能源消耗计算公式
在生产界区内,以重质纯碱单位产量所表示的能源消耗量,按公式(2)
计算。
ezeqed(2)
式中:
ez——重质纯碱单位产品能源消耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t);
χ——重质纯碱耗轻质纯碱系数;
eq——轻质纯碱单位产品综合能耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t);
ed——重质纯碱工序单位产品能源消耗,单位为千克标准煤每吨
(kgce/t),按公式(3)计算。
mn
eiej
i1j1
ed(3)
mz
4)能耗统计原则:
(i)生产过程中回收的物料和能源都不扣除,其用于本系统时不另计
算消耗;向外系统输出时,应计入输出能源从综合能耗中扣除(如蒸汽、
热水等)。
(ii)纯碱生产中必须的安全、环保措施所消耗的能源,应计入消耗。
如:污水处理等的消耗。
-6-
(iii)多用户共享的原料气、公用工程(蒸汽、耗能工质等)应合理分
摊各项消耗。
(iv)纯碱原材料消耗量以实物量统计,能源消耗量无论是一次能源还
是二次能源,各种能源的热值应折合为统一的计量单位千克标准煤。各种
能源的热值以企业在报告期内实测的热值为准。没有实测条件的,采用附
录A中各种能源折标准煤参考系数。
(v)生产中使用的耗能工质(如水、氧气、氮气、压缩空气等),不
论是外购的或是自产的,均不统计在能源消耗量中。但是,在生产中使用
这些耗能工质所消耗的能量,应统计在能源消耗总量中。
(vi)能源消耗量的统计、核算应包括各个生产环节,不应重复计算,
也不应漏算。
3.标准实施带来的节能效益测算结果
新标准实施后,和原标准对比,氨碱法轻质纯碱和重质纯碱3个级别
的单位纯碱产品能耗标准分别提高了10%以上,由于我国氨碱法技术已处
于世界先进水平,能耗下降的空间是有限的,根据近年来行业实际生产情
况,氨碱法企业重质纯碱能耗已没有下降空间,每吨轻质纯碱在现有实际
生产能耗基础上有10kgce/t左右的下降空间,氨碱法轻质纯碱产量按500
万吨/年计,年节能量大约5万吨标煤。我国的联碱法技术处于世界领先水
平,联碱法企业重质纯碱能耗同氨碱法一样已没有下降空间,轻质纯碱能
耗相对较高的
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