2×450m3高炉及2×25000kVA矿热炉项目节能专篇（节能报告甲级资质优秀报告）

《2×450m3高炉及2×25000kVA矿热炉项目节能专篇（节能报告甲级资质优秀报告）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2×450m3高炉及2×25000kVA矿热炉项目节能专篇（节能报告甲级资质优秀报告）（51页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、某某矿业有限公司2450m3高炉及225000kVA矿热炉项目节能专篇某某工业建筑设计研究院二九年十二月某某矿业有限公司2450m3高炉及225000kVA矿热炉项目节能专篇院 长：副院长、总工程师：项目负责人：某某工业建筑设计研究院二九年十二月主 要 编 制 人 员目 录引言- 1 -第一章 用能标准和节能规范- 9 -1.1 国家节能政策法规- 9 -1.2 工业类相关标准和规范- 9 -1.3 建筑类相关标准和规范- 11 -1.4 其他设计资料- 11 -第二章 能源供应状况- 12 -第三章 能源消耗状况- 14 -3.1 工艺简述- 14 -3.2 能源消耗- 28 -3.3 高能

2、耗单元能耗分析- 30 -3.4 炉气利用- 32 -3.5 能源平衡分析- 32 -第四章 能源消耗指标分析- 34 -4.1 能源消耗指标比较- 34 -4.2 能源投入产出效率- 35 -第五章 节能措施和效果分析- 37 -5.1 工艺技术节能措施和效果分析- 37 -5.2 建筑、结构节能措施和效果分析- 40 -5.3 电气仪表节能措施和效果分析- 41 -5.4 给水排水节能措施和效果分析- 45 -第六章 结论和建议- 46 -6.1 结论- 46 -6.2 建议- 46 -附图：1、高炉锰铁能源平衡图(全年）2、镍铬铁合金能源平衡图(全年）引言根据国务院关于加强节能工作的决定

3、（国发200628号）、国家发展改革委员会关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知的要求，特编制某某矿业有限公司2450m3高炉及225000kVA矿热炉项目节能专篇。我国人口众多，能源资源相对不足，人均拥有量远低于世界平均水平。由于我国正处在工业化和城镇化加快发展阶段，能源消耗强度较高，消费规模不断扩大，特别是高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式，加剧了能源供求矛盾和环境污染状况。能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素，要从战略和全局的高度，充分认识做好能源工作的重要性，高度重视能源安全，实现能源的可持续发展。解决我国能源问题，根本出路是坚持开发与节约并举、节约优先的方针

4、，大力推进节能降耗，提高能源利用效率。节能是缓解能源约束，减轻环境压力，保障经济安全，实现全面建设小康社会目标和可持续发展的必然选择，体现了科学发展观的本质要求，是一项长期的战略任务，必须摆在更加突出的战略位置。我国节能主要目标：到“十一五”期末，万元国内生产总值（按2005年价格计算）能耗下降到0.98吨标准煤，比“十五”期末降低20%左右，平均年节能率为4.4%。重点行业主要产品单位能耗总体达到或接近本世纪初国际先进水平。初步建立起与社会主义市场经济体制相适应的比较完善的节能法规和标准体系、政策保障体系、技术支撑体系、监督管理体系，形成市场主体自觉节能的机制。中华人民共和国清洁生产促进法指

5、出：国家鼓励和促进清洁生产。即不断采取改进设计、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。某某矿业有限公司2450m3高炉及225000kVA矿热炉项目能源购入总量：409545817 kgce/a，外供能源量：5840208 kgce/a(煤气发电)，实际购入能源总量为403705609 kgce/a。其中高炉锰铁项目能源购入总量：323529809 kgce/a，外供能源量：5840208 kgce/a(煤气发电)，实际购入能源总

6、量为317689601 kgce/a；总有效能：178440573 kgce/a；项目能源利用率：55.15；镍铬铁合金项目能源购入总量：86016008 kgce/a；总有效能：36525976 kgce/a；项目能源利用率：42.46。铁合金单位产品能源消耗限额规定新建铁合金生产企业单位高炉锰铁能耗准入值为：焦炭1320kg/t，综合能耗1220kgce/t；先进值为：焦炭1280kg/t，综合能耗1180kgce/t。本项目高炉锰铁焦炭消耗量为1030kg/t，综合能耗为1126kgce/t，达到行业先进水平，锰回收率为83%。给水复用率为95.6%；镍铬铁合金的焦炭消耗量为484kg/

7、t，综合能耗为782 kgce/t，给水复用率为98.6%。一、 项目背景1、项目名称、建设性质项目名称：某某矿业有限公司2450m3高炉及225000kVA矿热炉项目建设性质：新建建设规模：年产高炉锰铁28.215万吨，镍铬铁合金11万吨建设地点：某某市江州区新和镇某某市华侨经济管理区锰铝集中加工区承办单位：某某矿业有限公司企业性质：有限公司 法人代表：陈跃飞二、企业概况某某某某矿业有限公司，公司总部注册地位于某某南宁市，是一家专门经营矿产开发和冶炼加工的企业。公司在贵州、云南、某某等地都有矿山和冶炼企业，公司拟在某某市锰铝集中加工区内建设2450m3高炉及225000kVA矿热炉项目。三、

8、项目概况预期目标：采用国内先进技术设备和工艺流程，合理配套环保设施，符合国家节能减排技术要求。高炉锰铁质量符合国家标准GB/T3795-1996要求，镍铬铁合金质量符合供应厂家的质量要求。项目总投资74760.98万元，其中：固定资产投资51899.13万元，流动资金22861.85万元。资金来源：企业自筹100%。项目建成投产后，每年可生产高炉锰铁（FeMn68）282150t、镍铬铁合金110000t、附产水淬渣1284300t，同时利用高炉煤气发电47520k-kWh，年均销售收入205188.41万元，年均利润总额14160.12万元，年均净利润10620.09万元，平均每年向当地税务

9、部门上缴价外增值税6380万元、上缴税金附加701.8万元、上缴所得税3540.03万元。项目总投资收益率18.94%，投资利税率28.41%，全部投资回收期税前为3.75年（含建设工期3年）、税后为5.1年（含建设工期3年）；财务内部收益率税前为41.61%、税后为28.93%，均大于基准收益率13%。项目经济效益显著，有一定的抗风险能力。项目经济效益显著，盈亏平衡点低，以生产能力利用率计为63.83%，有较强的抗风险能力。1、建设项目的主要内容项目的主要内容：在某某市江州区新和镇锰铝集中加工区新征土地442.2亩；新建2台450m3高炉、两台50m2烧结机、两台25000kVA矿热炉、60

10、00kW高炉煤气发电机组，配套建设生产厂房及公用设施建筑面积80959.01平方米；新增高炉锰铁、镍铬铁合金生产线；形成年产高炉锰铁28.215万吨、镍铬铁合金11万吨的生产能力。2、建设条件（1）资源条件某某区内丰富的锰矿资源，某某地区具有铁路和公路的优越运输条件，国内外供应的矿石、焦炭、萤石、生石灰等原材料均由火车站或原料产地采用汽车倒运至厂内。某某市主要矿藏有锰、铁、膨润土、稀土矿、铅锌矿、铝土矿等40余种，其中锰矿储量1.49亿吨，居全国之首，被誉为中国的“锰都”。（2）市场条件锰铁和锰硅合金是铁合金中最主要的品种，也是用途最广、消耗最多的品种，其需求量占铁合金总产量的50%以上。国外

11、发达国家平均每吨钢消耗铁合金约30公斤，我国目前约1322公斤。铁合金市场与钢铁工业紧密关联，并随钢铁工业发展壮大。镍铬铁合金是冶炼不锈钢的较好原料，一般是以氧化镍矿、氧化铬矿为原料用热炉冶炼而成。镍铬铁合金表面抗氧化性好，并且在高温下有较高的强度，有良好的加工性能及可焊性。2008年全球不锈钢市场呈现先扬后抑走势，虽然年初国际不锈钢价格继续2007年下半年的颓势，但由于钢铁行业的快速发展，2008年上半年不锈钢消费需求仍较2007年呈现稳定增长态势。预测2009年全球不锈钢产量将下降至2340万吨，但高品质高质量不锈钢产量将有所增长。（3）供水条件根据建设单位与华侨经济管理区管委会的协议，外

12、部给水由华侨经济管理区统一规划建设，本顶目新水直接从华侨经济管理区供水管网取用。（4）供电条件本项目电源拟引自新和镇110KV变电站，距厂区距离约5km，供电质量可靠。（5）交通、区位条件该地位于某某市江州区新和镇，某某市位于某某西南部，左江上游，地理座标是东经107623至1074723，北纬22934至225418之间，地处华南经济圈、西南经济圈和东盟经济圈交汇的中心地带及“南宁某某凭祥-谅山河内海防广宁经济走廊”的大通道上，处在南宁新加坡经济走廓的关节点，泛珠三角经济发达地区东部和东盟经济圈的北部、海上东盟和陆上东盟的联结交汇点，纵贯南北，连接东西，呈现出一个“十字型”的经济带。2003

13、年成立，现辖江州区、扶绥县、大新县、天等县、宁明县、龙州县和凭祥市（县级）。共有4个县（市）与越南接壤，边境线长533公里，拥有国家一类口岸3个，二类口岸4个，边民互市贸易点13个。全市土地面积1.73万平方公里，总人口233万人，以壮族为主的少数民族人口占总人口的88.6%。国务院批准成立北部湾（某某）经济区，纳入国家发展战略。某某市被列为北部湾（某某）经济区4+2范围。某某市沿边近海连东盟，交通便利，区位优势明显。市区距首府南宁110公里，距越南首都河内250公里，境内有湘桂铁路、南友高速公路（南宁至友谊关）经过，可与越南铁路、一号公路相接，可达越南、老挝、柬埔寨、泰国、缅甸、马来西亚和新

14、加坡等7个国家。是某某乃至中国通往东盟最便捷的陆路通道。随着某某至钦州高速公路的纳入建设计划，通过钦州、防城港海上可达世界各国，呈现出既可承接发达地区产业转移，又可多方向经济辐射的“扇型”经济辐射发展状态。在水运方面，左江可通航500-1000吨，上可抵越南，下可达粤港澳。在航空运输方面，与南宁国际机场相距仅90公里。随着泛亚铁路东线、大湄公河次区域公路东线以及宁明军民两用机场等项目建成投入使用，某某市将成为中国通往东盟的海、陆、空立体大通道和前沿城市。（6）技术条件公司长期经营矿产开发和冶炼加工。某某市已形成拥有锰矿石、电解金属锰、电解二氧化锰、硫酸锰、锰系铁合金、富锰渣等系列产品的锰金属产

15、业链，技术人才充足，公司可引进相关技术与人才组织生产。（7）工艺技术优势与同行业相比，本高炉锰铁项目采用了喷吹煤粉技术。通过喷吹煤粉技术，可以促进中心气流的发展，活跃炉缸，相应提高了炉缸温度。更重要的是由于锰铁高炉冶炼负荷轻、焦比高，喷吹煤粉对降低焦比效果显著。（8）环境保护及投入遵循我国环境保护法的规定，本工程项目实施“三同时”的原则，制定了环境保护治理措施。主要污染源、污染物高炉锰铁生产主要污染源、污染物为：高炉出渣、出铁时产生大量的烟气和粉尘、高炉仓下供配料时各扬尘点产生大量粉尘、高炉仓下上料皮带机往料车倒料时产生的灰尘、布袋除尘器过滤下来的灰尘、高炉产生的大量炉渣理、高炉排放大量煤气、

16、重力除尘器除下的灰尘、喷煤收尘的余气， 噪声污染主要来自风机、排风阀及风机进、出口处。烧结机主要污染源、污染物有：烧结矿配料时各扬尘点产生的大量粉尘、烧结机头部产生的烟气和粉尘、烧结机尾破碎和筛分产生的大量粉尘、 烧结抽风机和除尘风机带来的噪音。镍铬铁合金生产主要污染源、污染物为：配料站配加料、炉顶加料产生的粉尘；密闭式电炉在冶炼过程中产生的炉气，出炉口的烟尘、回转窑产生的烟气和炉渣等；除尘风机、空压机、各类泵及原料和成品加工过程中产生的噪声等。治理措施高炉煤气的煤气产生量为189000m3/h。在重力除尘器后采用外滤式布袋除尘器处理煤气，除尘后的净煤气含尘量10mgNm3。净煤气除高炉热风炉

17、自用外，其余部分用于烧结、喷煤、锅炉和6000kW发电机组等。镍铬铁合金电炉的炉气排气量：7500Nm3 /h.台，炉气温度600-700C，最高不超过900C，含尘量：80-120g/ Nm3，主要成分为CO。本项目电炉炉气净化采用沉降室布袋除尘器。除尘后炉气送回转窑烧结。高炉、烧结机、矿热炉、回转窑产生的烟气经收尘后排放，收集的粉尘烧结回用。本装置的废水主要为高炉炉体冷却、鼓风机冷却、热风炉冷却、铸铁机冷却、铸铁机冷却用水、电炉冷却水、变压器冷却水、回转窑冷却水等，为净废水。净废水经冷却塔或旁虑器过滤后循环使用，为了保持水质稳定，有少量净废水作为炉气除尘的补充水，而不外排。锅炉用水为循环用

18、水。生活污水则经处理后排放或用作绿化用水。高炉产生的渣量共564300t/a（干渣量），矿热炉产生的渣量共720000（干渣量），均送往公司的粉末站加工，作为制作水泥的原料外售。对噪声污染进行有效的控制与治理，其中厂区边界噪声符合工业企业厂界噪声标准中的类标准。（10）卫生、安全卫生针对生产过程中可能产生的危险、危害因素，采取了相应的防范措施，符合有关标准及规范的要求，能够保证操作人员在符合职业卫生规定条件下工作。经采取措施后，本项目操作场所及岗位空气中的含尘浓度、工作场所的室内温度以及噪声均可满足有关规定和规范的要求。职业卫生设施完善，企业组织员工定期体检排“Mn”，防止“Mn”中毒，可达到

19、“保证文明生产，保护职工身心健康”的目的。安全针对该项目存在的不安全因素，采取了相应的防范措施，符合有关规定和规范的要求，能够保证员工在符合职业安全规定的条件下工作。经采取措施，可以避免火灾、爆炸事故等危害发生，并减少其它事故的发生，一旦出现事故，即可采取相应的备用或应急措施，将事故可能造成的损失降低到较低程度。通过企业加强管理，操作人员严格遵守操作规程，杜绝违章作业，工人的人身安全及健康将得到保障，可达到预期目的。综上所述，项目建设及生产加工条件基本具备，为项目的顺利实施，奠定了坚实的基础。3、项目行业准入条件分析该项目不属于产业结构调整指导目录（2005年本）中鼓励类、淘汰类及限制类项目，

20、属于允许类国内投资项目。根据国家发展和改革委员会关于铁合金行业准入条件08年修订版对高炉及高炉锰铁、矿热电炉的准入规定：（1）工艺与装备锰铁高炉容积为300立方米及以上；矿热电炉容量为25000kVA及以上，变压器选用有载电动多级调压的三相或三个单相节能型设备，生产工艺操作机械化和自动化。铁合金行业准入条件规定主要铁合金产品单位冶炼电耗：高炉锰铁焦比不高于1320kg/t。（2）资源消耗主元素回收率：高炉锰铁Mn82%。水循环利用率95%以上。第一章 用能标准和节能规范1.1 国家节能政策法规1.1.1 相关法律法规和规划1.中华人民共和国节约能源法2.中华人民共和国可再生能源法3.中华人民共

21、和国电力法4.中华人民共和国建筑法5.中华人民共和国清洁生产促进法6.清洁生产审核暂行办法（国家发展改革委、国家环保总局令第16号）7.重点用能单位节能管理办法（原国家经贸委令第7号）8.节能中长期专项规划（发改环资【2004】2505号）1.1.2 产业政策和准入条件1.国务院关于发布促进产业结构调整暂行规定的通知（国发【2005】40号）2.产业结构调整指导目录（2005年本） (国家发改委令第40号 )3.中国节能技术政策大纲（计交能【1996】905号）4.国家发展与改革委员会铁合金行业准入条件（2008年修订）5.国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术(国家发改委2005第65

22、号)1.2 工业类相关标准和规范1.2.1管理及设计方面的标准和规范1.工业企业能源管理导则 GB/T 15587-19952.机械行业节能设计规范 JBJ 14-20043.工业设备及管道绝热工程设计规范GB5026419974.工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准GB 50185-19935.钢铁企业设计节能技术规定（YB9051-98）1.2.2 产品能耗定（限）额方面的标准铁合金单位产品能源消耗限额（GB 21341-2008）1.2.3 合理用能方面的标准1.评价企业合理用电技术导则 GB/T3485-19982.评价企业合理用热技术导则 GB/T3486-19933.蒸汽供热系统

23、凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求 GB/T 12712-19914.设备及管道保温保冷技术通则 GB/T11790-19965.设备及管道保温保冷设计导则GB/T15586-19956.设备及管道保冷效果的测试与评价GB/T 16617-19967.设备及管道保温效果的测试与评价 GB/T 8174-19878.节电措施经济效益计算与评价GB/T13471-19929.工业炉窑保温技术通则 GB/T16618-199610.工业锅炉及火焰加热炉烟气余热资源量计算方法与利用导则 GB/T 17719-19991.2.4 工业设备能效方面的标准1.清水离心泵能效限定值及节能评价值 GB 1976

24、2-20072.中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值 GB 18613-20023.容积式空气压缩机能效限定值及节能评价值 GB 19153-20034.三相配电变压器能效限定值及节能评价值 GB 20052-20065.通风机能效限定值及节能评价值 GB 19761-20056.工业燃料加热装置能耗限值 JC 569-19941.3 建筑类相关标准和规范1.公共建筑节能设计标准 GB50189-20052.绿色建筑评价标准GB/T50378-20063.绿色建筑技术导则(建科【2005】199号)4.夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准JCJ75-20035.采暖通风与空气调节设计规范GB

25、50019-20036.通风与空调工程施工质量验收规范GB50243-20027.民用建筑太阳能热水系统应用技术规范GB50364-20058.民用建筑热工设计规范GB50176-939.建筑照明设计标准 GB50034-200410.建筑采光设计标准 GB/T 50033-200111.空调通风系统运行管理规范 GB50365-20051.4 其他设计资料1.某某矿业有限公司与某某工业建筑设计研究院签订的协议书；2.某某矿业有限公司提供的各种设计原始资料。第二章 能源供应状况厂区位于某某市江州区锰铝集中加工区。锰铝集中加工区位于某某市区西北18km，某某市江州区新和镇区东南5km。厂区附近有

26、某某市经新和镇至大新的二级公路，从规划工业区的西面经过，一条从公路接进的工业区道路正在建设中。某某地处通往东盟各国的大陆桥上，具有沿边、沿高速、沿铁路、邻首府的区位优势，交通条件十分便利。本项目建设2台450m3高炉、2台25000kVA矿热电炉，设计规模为年产高炉锰铁28.215万吨，镍铬铁合金11万吨。项目在生产过程中消耗的能源品种有：焦炭、煤、电力、压缩空气、氮气、生产用水。高炉锰铁年耗电量为101009700 kWh，镍铬铁合金年耗电量为320100000 kWh，由新和镇110kV变电站，距厂区距离约5km，供电质量可靠。焦炭来自贵州。目前，我国焦炭市场处于供大于求的状况，业主已到贵

27、州进行行情调查，初步达成了从贵州六盘水购买焦炭的意向。高炉锰铁生产消耗焦炭290614.5t/a，镍铬铁合金生产消耗焦炭53241 t/a。焦炭用汽车运至厂内。高炉喷煤用量为59251.5 t/a，可从贵州购入，用火车运至钦州火车站，再用汽车运至厂内。总用水量为270342m3/d，其中新水8650 m3/d，循环用水261692 m3/d。本项目位于某某市华侨经济管理区锰铝集中加工区内，根据建设单位与华侨经济管理区管委会的协议，外部给水由华侨经济管理区统一规划建设，本顶目新水直接从华侨经济管理区供水管网取用。本项目设有制氮机，氮气可自给。压缩空气由空压机供给。由于氮气、压缩空气均为自制，消耗

28、的能源已计入电耗及水耗，故不作为购入能源计算。本项目高炉生产使用了蒸汽，耗的能源已计入电耗及水耗，故不作为购入能源计算。第三章 能源消耗状况3.1 工艺简述3.1.1 高炉锰铁生产工艺简述3.1.1.1 工艺过程高炉锰铁的冶炼是以碳作发热剂和还原剂，在高炉中将锰和铁的氧化物还原，生成锰铁、炉渣和煤气的一系列复杂物理化学过程。其生产工艺见图3-1。锰铁高炉（以下称高炉）冶炼用的焦炭、锰矿、熔剂在原料场和烧结厂加工处理合格后，用皮带机运至料仓贮存使用。各种炉料在仓下经二次筛分、计量后，按程序由仓下皮带机送到高炉料坑，由料车将炉料送至炉顶加入炉内进行冶炼。高炉冶炼的热源主要来源于焦炭和煤粉的燃烧。各

29、种原料在炉内进行复杂的理化反应。高炉冶炼用风由鼓风机站供给，冷风经热风炉加热后送入高炉。高炉冶炼主要产品是锰铁，副产品为煤气、炉渣、炉尘等。高炉生产的铁水用铁水罐拉至铸铁机进行铸块。高炉煤气经除尘、净化后一部分供热风炉烧炉，余下部分供烧结机、喷煤、锅炉和6000kW发电机组作燃料。高炉炉渣在炉前进行冲制水渣，水渣送至本厂的粉末站制作水泥的原料。高炉产生的各种粉料、重力除尘灰、煤气除尘灰拉到烧结厂进行配料烧结。3.1.1.2 技术装备特点1、高炉内型拟定尺寸依据原料、燃料的特点，其它厂家高炉生产实践，本次设计高炉的内型尺寸拟定参数见表31。表31高炉内型拟定尺寸表序号项 目名 称单 位数 值备

30、注1高炉有效容积Vum34502高炉有效高度Humm192703炉缸直径dmm54004炉腰直径Dmm63005炉喉直径d1mm44006炉缸高度h1mm31007炉腹高度h2mm28008炉腰高度h3mm14009炉身高度h4mm1030010炉喉高度h5mm167011炉腹角度80521112炉身角度84434913风口数量fn个1414挡料阀直径mm60015上密封阀直径mm70016下密封阀直径mm65017死铁层深度h0mm75018高径比HuD3.0582、高炉主要冶炼指标表322450m3锰铁高炉主要冶炼指标预测表序号指标名称单位指标数值备注1高炉有效容积m324502高炉利用系

31、数tm3.d0.953综合冶炼强度tm3.d1.524入炉焦比kgt10305入炉煤比kgt2106风温110011507熟料率%1008入炉矿石品位(Mn含量)%42.99年工作日天33010年锰铁产量万t28.215 11年渣产量万t56.43 12 锰金属回收率8313炉顶压力MPa0.080.103、炉体结构高炉采用自立式框架结构，炉缸设一个铁口、两个渣口、14个风口。高炉内依据炉体各部位不同的冶炼状态，选用不同材料，确保高炉安全生产。高炉炉底采用半石墨质焙烧炭块炉底，炉缸采用陶瓷杯，其他部位采用烧成微孔铝炭砖等优良材料，配以高质量的高铝砖和磷酸浸渍粘土砖。4、 冷却方式炉底采用水冷炉

32、底。高炉炉体冷却壁共设十层，三层冷却壁材质为低铬铸铁，七层冷却壁材质为球磨铸铁。冷却壁和热风阀的冷却方式采用软水密闭循环技术，风、渣口和其他冷却设备的冷却方式为工业水冷却。5、 炉顶高炉炉顶装料设备采用WZC型串罐式无料钟炉顶装料设备。这是我国生产的无料钟炉顶设备，自2000年三明钢铁厂第一座380m3高炉使用以来，目前投入生产的高炉已有200多座。承德钢铁公司和柳州钢铁公司分别运用在1260m3和1250m3高炉上，目前均已投产两年多，运行良好。450m3高炉采用WZ450型无料钟炉顶。6、炉顶采用小高压操作技术，预测炉顶压力为0.080.10Mpa。7、上料、供料系统高炉设10个容积为19

33、5 m3高位料仓，其中6个仓为烧结矿、球团矿和富块矿，3个仓为焦炭，一个仓为石灰石，仓顶设两条皮带机和配套卸料小车。仓下各种原燃料采用电子秤，分散称量，并设计算机自动补偿设施，各种炉料由仓下皮带机送到料坑。高炉上料系统采用双料车上料，450m3高炉料车有效容积为3.8m3。8、除尘系统仓上、仓下各扬尘点及高炉料坑、出铁口、撇渣器、铁水罐上方均设抽风除尘设施，拟定处理方式：分散收集、集中处理、达标排放。 9、风口平台风口平台为钢筋砼框架结构，斜桥中间支承基础设在风口平台上。10、出铁场 结构：出铁场拟定为毛石砼结构，围墙内用河沙和回填土填充。450m3高炉出铁场跨度为18m，设Q=16t3.2t

34、，LK=16.5m双钩桥式起重机一台，出铁棚采用大角度、双层天窗结构。此结构不但通风良好，屋顶不易积灰。450m3高炉出铁场一侧设4个铁水罐位，另一侧为炉前水力冲渣。 铁水罐运行及铁水处理：铸铁机系统按35t铁水罐设计，用小内燃机车牵引将铁水罐车拉到铸铁机铸块。铸铁机为两座高炉共用，选用两台50m双带滚轮固定式铸铁机，生产能力240t/h。11、热风炉系统高炉采用四座顶燃式球式热风炉，热风炉采用悬链线拱顶，助燃空气进行预热。热风炉各孔口不同部位采用不同材质的组合砖砌筑，建一座高60m的砼烟囱。热风炉参数见表3-3。表33高炉热风炉拟定工艺参数 序号名 称单位数 量备 注1热风炉座数座42热风炉

35、炉壳直径mm85507310上下3热风炉全高m20.644高径比2.4145燃烧室有效断面积m240.6顶燃式6蓄热室有效断面积m230.687球床高度m7.5上部40球m4.0下部60球m3.58每座热风炉装球量t4309一座热风炉蓄热面积m21938010四座热风炉总蓄热面积m27752011单位炉容占有蓄热面积m2m317212废气温度35013助燃空气预热温度15020012、煤气除尘、净化系统 荒煤气除尘采用重力除尘器，重力除尘器内径为9000mm，煤气出口流速0.68s,下部放灰口设加湿搅拌机。 煤气净化采用八十年代发展起来的布袋除尘器，过滤形式为外滤式，反吹采用氮气低压脉冲闭路反

36、吹，没有对空排放形成的二次污染。450m3锰铁高炉设12个箱体，净化后的煤气含尘量10mgNm3。布袋除尘器采用高架式除灰、卸灰方式。卸灰系统由双球阀、中间灰斗、叶轮给料机和埋刮板输送机等构成。3.1.1.3 新技术应用为了获得良好的技术经济指标，并达到高炉连续生产10年以上不进行中修的目标，高炉采用如下新工艺、新技术：高炉炉缸内衬采用陶瓷杯技术，炉底采用半石墨质焙烧炭块，风冷炉底。炉体其它部位相应选用质地优良的耐火材料，如炭化硅砖、烧成微孔铝炭砖、高铝砖、喷涂等技术。炉顶采用小高压操作技术。炉顶压力0.080.10MPa。炉顶设备采用无料钟液压炉顶装料设备。高炉、热风炉重要工艺孔道采用组合砖

37、砌筑技术。热风炉采用顶燃式，热风炉拱顶采用悬链线拱顶，并选用高温低蠕变耐火砖。高炉冷却壁采用壁体测温技术。上料系统、炉顶系统采用计算机控制。热风炉所有阀门采用液压传动，由计算机控制自动换炉。去掉二次仪表，冶炼中的各种工艺参数用计算机画面显示。热风炉采用预热回收技术，利用烟道废气预热助燃空气。煤气净化采用外滤式布袋除尘器，反吹采用氮气低压脉冲闭路反吹技术。炉前采用矮式改进型液压泥炮、液压开铁口机和液压堵渣机。采用工业电视监视技术。采用浓相输送喷煤技术。图3-1 高炉锰铁工艺流程图图3-2 高炉喷煤生产工艺流程图图3-3 烧结生产工艺流程图3.1.2 镍铬铁合金生产工艺简述3.1.2.1 工艺过程

38、镍铬铁合金是以低品位的镍矿、铬矿、焦炭、熔剂石灰石为原料，加于矿热炉中，于15001800C高温下连续冶炼，产出镍铬铁合金、炉渣和煤气的一系列复杂物理化学过程。其生产工艺见图3-2。镍铬铁合金矿热炉（以下称电炉）冶炼用的焦炭、镍矿、铬矿、熔剂在原料场和回转窑加工处理合格后，用皮带机运至料仓贮存使用。各种炉料在仓下经二次筛分、计量后，按程序由仓下皮带机送到电炉料坑，由料车将炉料送至炉顶加入炉内进行冶炼。电炉冶炼的热源主要来源于电能及焦炭的燃烧。各种原料在炉内进行复杂的理化反应。电炉冶炼主要产品是镍铬铁合金，副产品为煤气、炉渣、炉尘等。电炉生产的铁水用铁水罐拉至铸铁机进行铸块。电炉煤气经除尘、净化

39、后供回转窑使用。电炉炉渣在炉前进行冲制水渣，水渣外售作为制作水泥的原料。电炉产生的各种粉料、重力除尘灰、煤气除尘灰拉到回转窑进行配料烧结。3.1.2.2 电炉技术装备特点主体设备拟采用组合把持器结构的25500kVA密闭电炉。1、本工程在吸收了国内外先进技术及自主研发的基础上，设计出了国际先进、国内一流的锰硅合金电炉设备，主要有以下先进的技术：a) 采用大容量的电炉，产能大，劳动定员少；b) 精确的称量配料技术，精度可达3/1000；c) 组合电极柱技术，大大延长了电极的使用寿命及提高了电极的焙制效果；d) 环行加料机技术，提高了原料输送的自动化程度，有效地解决了炉炉顶加料难及环保问题；e)

40、密封炉盖技术，使电炉炉内高温炉气得到了很好的密封，提高了炉气中CO的纯度，以便炉气更好地利用；f) 高温炉气净化利用技术，使炉气得以有效利用；g) 电炉全自动控制技术，减少了劳动定员，增加了电炉操作的可靠性；h) 同时，在工程组织实施中，采用研发、制造、施工、培训、调试、开车指导一体化的形式，确保工程建设中各环节紧密配合，以达到生产目标。2、本工程中组合电极柱式电炉有以下主要技术特点：a) 结构简单，简化了把持器和压放装置机构，使用可靠，重量轻；b) 互换性好，接触装置和压放装置可适用于各种不同的直径的自焙电极；c) 组合把持器接触电阻小，电效率高，不易与电极壳间打火；d) 电极壳不会变形；e

41、) 电极不会在压放时失去控制，为高电耗的冶炼工艺增加了电极压放安全性；f) 由于降低电极的冷却，因而使电极焙烧位置升高；g) 减少了电极断损事故；h) 寿命长，普通的铜瓦把持器一般寿命较短，块式抱闸重且易磨损，而组合式电极柱接触元件及压放装置的寿命可在传统电极寿命的58倍以上。3、本工程中电炉系统的经济性有以下几点：a) 本工程设计总结了国内外电炉设计的经验，并采用最先进的工艺技术，使整体技术更加实用、经济。采用组合电极柱技术，可使电炉关键设备寿命提高58倍；炉气经净化后回收利用，直接送用户点利用，有效地利用了能源；b) 采用三台单相变压器，缩短了短网和母线的长度，另外所采用的防磁结构，减少了

42、电能的损耗。4、本工程中电炉系统的环保性有以下几点：a) 原料输送采用密闭方式，并采用环行加料机进行炉顶加料，在主要的扬料点设置除尘设备，使原料输送整洁、干净；b) 采用密闭的炉型，改善了操作环境；c) 炉气净化后作为烧结燃料使用，能源得到了综合利用；d)电炉冷却采用循环水冷却系统，没有废液排放；e) 除尘所得粉料和原料经筛分后所得粉料，通过烧结回炉进行再利用。5、本工程中电炉系统的安全性有以下几点：a )电炉采用自动控制，除出炉外，基本无现场操作人员；b)电炉上设有防爆装置，在炉压过高时可自动释放炉压；c) 一氧化碳炉气进行回收利用，避免了有毒气体的排放；d) 采用多级绝缘保护；e) 设置一

43、氧化碳检测系统及氢氧分析系统，事故状态可提前报警；f) 设置了冷却水系统流量、温度及压力显示，并设炉底热电偶，可对设备的使用情况进行有效的监控。6、本工程中电炉有以下综合利用特点：a) 原料输送和配料过程中产生的粉尘在排料点设罩扑集壳，配用布袋除尘器，处理后气体含尘浓度100mg/Nm3。分离下来的粉尘作为烧结原料。（按国家有关规范含尘排放浓度可在150 mg/Nm3，下同）；b) 密闭电炉炉气经净化除尘处理后,用作烧结、回转窑燃料，实现了能源的二次利用；图3-4 镍铬铁合金工艺流程图3.2 能源消耗某某矿业有限公司2450m3高炉及225000kVA矿热炉项目能源购入总量：409545817

44、 kgce/a，外供能源量：5840208 kgce/a(煤气发电)，实际购入能源总量为403705609 kgce/a。其中高炉锰铁项目能源购入总量：323529809 kgce/a，外供能源量：5840208 kgce/a(煤气发电)，实际购入能源总量为317689601 kgce/a；总有效能：178440573 kgce/a；项目能源利用率：55.15；镍铬铁合金项目能源购入总量：86016008 kgce/a；总有效能：36525976 kgce/a；项目能源利用率：42.46。本项目年消耗能源种类、数量及能源使用分布情况如表3-4、3-5、3-6。表3-4能源消耗种类、数量及能源使

45、用分布情况序号种 类年耗量实物量折标煤单位数量单位数量1外购电kWh/a421109700kgce/a517543822水m3/a2854500kgce/a733891.953高炉焦炭t/a290614500kgce/a2681877794煤59251500kgce/a423233465矿热炉焦炭53241kgce/a465464176高炉煤气发电-47520000kgce/a-5840208合计kgce/a403705609表3-5高炉锰铁能源消耗种类、数量及能源使用分布情况序号种 类年耗量使用点实物量折标煤单位数量单位数量1外购电kWh/a101009700kgce/a12414092高炉

46、锰铁生产系统2水m3/a2351580kgce/a604591.22高炉锰铁生产系统3焦炭kg/a290614500kgce/a268187779高炉锰铁生产系统4煤kg/a59251500kgce/a42323346高炉车间5高炉煤气发电kWh/a-47520000kgce/a-5840208外供合计kgce/a317689601注：折标煤系数焦炭：0.950.9714kgce/kg（锰铁高炉用焦炭）；电力：0.1229kgce/kwh；水：0.2571kgce/m3；煤：0.7143kgce/kg。以上折算数据引自国家统计局标准、铁合金单位产品能源消耗限额和铁合金用焦折算系数表。表3-6

47、镍铬铁合金能源消耗种类、数量及能源使用分布情况序号种 类年耗量使用点实物量折标煤单位数量单位数量1外购电kWh/a320100000kgce/a39340290镍铬铁合金生产系统2水m3/a502920kgce/a129301镍铬铁合金生产系统3焦炭t/a53240.93172kgce/a46546417电炉车间合计kgce/a86016008注：折标煤系数焦炭：0.90.9714kgce/kg（矿热炉用焦丁）；电力：0.1229kgce/kwh；新水：0.2571kgce/m3；煤：0.7143(kgce/kg)。以上折算数据引自国家统计局标准、铁合金单位产品能源消耗限额和铁合金用焦折算系数

48、表，电力及水的折标煤系数按当量值计算。3.3 高能耗单元能耗分析3.3.1 高炉锰铁生产高能耗单元能耗分析高炉是高炉锰铁生产的主要能源消耗单元，高炉本体能耗约占项目总能耗的98.2%。（1）焦炭在高炉锰铁生产中作为发热剂和还原剂，在高炉中将锰和铁的氧化物还原，生产锰铁、炉渣和煤气。焦炭在高炉中作为固态还原剂参与还原反应，反应主要在炉子中下部的高温区进行。随着反应的进行，焦炭中的固定碳不断消耗，主要以CO形式从炉顶逸出。焦炭灰份中的三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁和五氧化二磷等，部分或大部分被还原出来，进入合金中；未参加反应的部分进入炉渣。焦炭中的硫和硅生成硫化硅和二硫化硅后挥发掉。本项目年消

49、耗焦炭290615t，折268188.24t标煤。（2）煤主要作为发热剂、还原剂在高炉内参加反应。通过喷吹煤粉，有效地降低了焦比。本项目年消耗煤84645t，折60462t标煤。（3）高炉用水主要为高炉冷却水。本项目高炉年耗新水量214500 t，折55.148 t标煤。表3-7 高炉锰铁高炉单元能源消耗量折算表序号名称年耗用能源量单位产品能源耗用量折标煤（kgce/t）折算系数单位数量单位数量1电kWh10753741kWh38.114 4.684 0.1229(kgce/kW.h)2水t924330t3.276 0.842 0.2571( kgce/t)3焦炭t290614.5kg1030

50、950.515 0.950.9714(kgce/kg)4煤t59251.5kg 210150.003 0.7143(kgce/kg)合计1106与同类炉相比，本项目采用了喷吹煤粉技术后，焦比降低了184kg/t，焦比为1030kg/t，焦煤能耗为1100.518 kgce/t，低于铁合金产品能耗限额先进值1280kg/t（1181.22 kgce/t）。3.3.2 镍铬铁合金生产高能耗单元能耗分析矿热炉是镍铬铁合金生产的主要能源消耗单元，矿热炉本体能耗约占项目总能耗的91.27%。（1）焦炭在矿热电炉中作为固态还原剂参与还原反应，反应主要在炉子中下部的高温区进行。随着反应的进行，焦炭中的固定碳

51、不断消耗，主要以CO形式从炉顶逸出。焦炭灰份中的三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁和五氧化二磷等，部分或大部分被还原出来，进入合金中；未参加反应的部分进入炉渣。焦炭中的硫和硅生成硫化硅和二硫化硅后挥发掉。本项目年消耗焦炭53241 t，折46546 t标煤。（2）矿热电炉依靠电流通过炉料产生的电阻热和电弧热进行加热、熔化、还原炉内矿石中的氧化物，从而获得所需镍铬铁合金产品。因此电力是矿热炉的主要能量来源。本项目电炉年消耗电力320100000 kWh，折39340.29 t标煤。（3）电炉用水主要为电炉、变压器的冷却水。本项目电炉年耗新水量502920 m3，折143.78 t标煤。表3-8

52、镍铬铁合金矿热炉能源消耗量折算表序号名称年耗用能源量单位产品能源耗用量折标煤折算系数单位数量单位数量（kgce/t）1电kWh259821429 kWh2362.013 290.291 0.1229(kgce/kW.h)2水t94710t0.861 0.221 0.2571( kgce/t)3焦炭t53240.93172kg484.008 423.149 0.900.9714(kgce/kg)合计7143.4 炉气利用3.4.1 高炉锰铁生产炉气利用2450m3高炉每小时产煤气量约为18.9万m3，其中45用于热风炉，10为管道、阀门等系统损耗，用于烧结机25000 m3，用于喷煤3000 m

53、3，用于6000kW发电机组48000 m3（68 m3高炉煤气发一度电），7250m3用于4t锅炉。回收利用高炉煤气，可为项目节省标煤214877t。3.4.2 镍铬铁合金生产炉气利用镍铬铁合金电炉的炉气排气量为15000Nm3 /h，炉气除尘后送回转窑作为燃料加热物料。年节约标煤18271.44 t。3.5 能源平衡分析3.5.1 高炉锰铁生产能源平衡分析根据焦炭、电、水的消耗情况及炉气回收利用产生的能量，可得高炉锰铁全厂能源网络图。本项目能源购入总量为323529809 kgce/a，外供能源量：5840208 kgce/a(煤气发电)，实际购入能源总量为317689601 kgce/a

54、；总有效能：178440573 kgce/a；项目能源利用率：55.15。见附图：高炉锰能源平衡图（全年）。3.5.2 镍铬铁合金生产能源平衡分析镍铬铁合金项目能源购入总量：86016008 kgce/a；总有效能：36525976 kgce/a；项目能源利用率：42.46。见附图二：镍铬铁合金能源平衡图（全年）。- 47 -第四章 能源消耗指标分析4.1 能源消耗指标比较新修订的中华人民共和国节约能源法已开始全面实施，为推动节能减排工作，国家标准委制修订46项与节能法配套的国家标准，包括22项高耗能产品单位产品能耗限额标准；5项交通工具燃料经济性标准；11项终端用能产品能源效率标准；8项能源

55、计量、能耗计算、经济运行等节能基础标准。节能标准化是贯彻落实节能法的重要措施和技术保障，这些标准的制定结合了我国相关行业的总体发展状况、技术水平，参考了国外先进技术成果并进行了大量的试验验证，是促进企业技术进步，推动节能减排，规范市场的重要技术基础，对于深入推动节能法的实施具有重要意义。铁合金企业是高能耗企业，根据铁合金单位产品能源消耗限额（GB 21341-2008）规定，新建铁合金企业产品单位冶炼电耗准入值为：高炉锰铁焦炭耗量不高于1320kg/t，综合能耗不高于1220 kgce/t。本项目能源消耗指标与有关标准和规范、企业对比见表4-1、4-2、4-3。表4-1 高炉锰铁能源消耗指标与

56、有关标准和规范对比表GB21341-2008规定值本项目耗值合金品种高炉锰铁产品规格FeMn68C7.0执行国家标准GB/T 3795标准成分Mn65单位产品冶炼电耗准入值/(kgce/t)焦炭1320kg/t焦炭1030kg/t单位产品综合电耗限额准入值以电当量值0.1229kgce/kWh计/(kgce/t)12201126单位产品综合电耗限额准入值以电等价值0.404kgce/kWh计/(kgce/t)备注入炉品位Mn37%Mn42.9%入炉品位每升高降低1%，电耗限值可降低升高值/kWh/t焦炭30kg/t入炉品位比对值37%高出5.9%，焦炭耗量比先进值低290 kg/t，高于要求的

57、305.9177kg/t.注：尚无镍铬铁合金产品能耗标准。表4-2 高炉锰铁能源消耗指标与同类企业对比表 对比对象对比内容本项目昆明市滇新锰铁厂（2008年）贵州省松桃高炉锰铁厂（2008年）单位产品焦炭耗量1030 kg13101305单位产品综合能耗1126 kgce12151210可见，本项目综合能耗达到行业先进水平。由于镍铬铁合金产品质量及能耗尚无标准，各生产厂家均根据市场需求调整产品类型，故不对其能耗指标进行对比分析，本项目采取可靠有效的措施减少产品能耗。4.2 能源投入产出效率高炉锰铁生产共投入能源325491565 kgce/a，外供能源量为5840208 kgce/a(煤气发电

58、) ，实际投入能源总量为319651357 kgce/a，达产年工业总产值为232331.7万元，工业增加值为173639.3万元。能源消耗对应于工业总产值及工业增加值的投入产出效率见表4-3。表4-3 高炉锰铁能源投入产出效率表项目综合能耗（kgce/a）万元工业总产值综合能耗（kgce/万元）万元工业增加值综合能耗（kgce/万元）投入（1）3236499291393.11863.9产出（2）584020825.133.6（1）-（2）317809721 13681830.3镍铬铁合金生产共投入能源86143213 kgce/a，达产年工业总产值为58850万元，工业增加值为1164.25万元。能源消耗对应于工业总产值及工业增加值的投入产出效率见表4-4。表4-4 镍铬铁合金能源投入产出效率表项目综合能耗（kgce/a）万元工业总产值综合能耗（kgce/万元）万元工业增加值综合能耗（kgce/万元）投入861432131464 739904第五章 节能措施和效果