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） ： 院 长 ： 副院长、总工程师 ： 项 目 负 责人 1.1 国家节能政策法规 .............................. - 9 - 1.2 工业类相关标准和 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 .......................... - 9 - 1.3 建筑类相关标准和规范 ......................... - 11 - 1.4 其他设计资料 ................................. - 11 - 3.1 工艺简述 ..................................... - 14 - 3.2 能源消耗 ..................................... - 28 - 3.3 高能耗单元能耗分析 ........................... - 30 - 3.4 炉气利用 ..................................... - 32 - 3.5 能源平衡分析 ................................. - 32 - 4.1 能源消耗指标比较 ............................. - 34 - 4.2 能源投入产出效率 ............................. - 35 - 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 - 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） 根据国务院《关于加强节能工作的决定》（国发[2006]28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》 3高炉及2×25000kVA矿热炉项的要求，特编制某某矿业有限公司2×450m 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，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 - 1 - 或者消除对人类健康和环境的危害。 3高炉及2×25000kVA矿热炉项目能源购入某某矿业有限公司2×450m 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/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 3项目名称：某某矿业有限公司2×450m高炉及2×25000kVA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 - 2 - 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 3高炉及2山和冶炼企业，公司拟在某某市锰铝集中加工区内建设2×450m×25000kVA矿热炉项目。 三、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 32442.2亩；新建2台450m高炉、两台50m烧结机、两台25000kVA矿热炉、6000kW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 - 3 - 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。国外发达国家平均每吨钢消 耗铁合金约30公斤，我国目前约13～22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 - 4 - 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107?6′23″至107?47′23″，北纬22?9′34″至22? 54′18″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 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ，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 - 5 - 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、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。 - 6 - ?治理措施 3/h。在重力除尘器后采用外滤式布高炉煤气的煤气产生量为189000m 3袋除尘器处理煤气，除尘后的净煤气含尘量＜10mg?Nm。净煤气除高炉热风炉自用外，其余部分用于烧结、喷煤、锅炉和6000kW发电机组等。 3镍铬铁合金电炉的炉气排气量：7500Nm /h.台，炉气温度600-700?C， 3最高不超过900?C，含尘量：80-120g/ Nm，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“保证 - 7 - 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，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Mn?82%。?水循环利用率95%以上。 - 8 - 1.1 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.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号) 1.2 1.工业企业能源管理导则 GB/T 15587-1995 2.机械行业节能设计规范 JBJ 14-2004 3.工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264－1997 - 9 - 4.工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准GB 50185-1993 5.钢铁企业设计节能技术规定（YB9051-98） 铁合金单位产品能源消耗限额（GB 21341-2008） 1.评价企业合理用电技术导则 GB/T3485-1998 2.评价企业合理用热技术导则 GB/T3486-1993 3.蒸汽供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求 GB/T 12712-1991 4.设备及管道保温保冷技术通则 GB/T11790-1996 5.设备及管道保温保冷设计导则GB/T15586-1995 6.设备及管道保冷效果的测试与评价GB/T 16617-1996 7.设备及管道保温效果的测试与评价 GB/T 8174-1987 8.节电措施经济效益计算与评价GB/T13471-1992 9.工业炉窑保温技术通则 GB/T16618-1996 .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10 则 GB/T 17719-1999 1.清水离心泵能效限定值及节能评价值 GB 19762-2007 2.中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值 GB 18613-2002 3.容积式空气压缩机能效限定值及节能评价值 GB 19153-2003 4.三相配电变压器能效限定值及节能评价值 GB 20052-2006 5.通风机能效限定值及节能评价值 GB 19761-2005 6.工业燃料加热装置能耗限值 JC 569-1994 - 10 - 1.3 1.公共建筑节能设计标准 GB50189-2005 2.绿色建筑评价标准GB/T50378-2006 3.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JCJ75-2003 5.采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003 6.通风与空调工程施工质量验收规范GB50243-2002 7.民用建筑太阳能热水系统应用技术规范GB50364-2005 8.民用建筑热工设计规范GB50176-93 9.建筑照明设计标准 GB50034-2004 10.建筑采光设计标准 GB/T 50033-2001 11.空调通风系统运行管理规范 GB50365-2005 1.4 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。 - 11 - 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。 3高炉、2台25000kVA矿热电炉，设计规模为年产本项目建设2台450m 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。 333总用水量为270342m/d，其中新水8650 m/d，循环用水261692 m/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，消耗的能源已计入电耗及水耗，故不作为购入能源计 - 12 - 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。 - 13 - 3.1 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 - 14 - 型尺寸拟定参数见表3—1。 序号 项 目 名 称 单 位 数 值 备 注 31 高炉有效容积 Vu m 450 2 高炉有效高度 Hu mm 19270 3 炉缸直径 d mm 5400 4 炉腰直径 D mm 6300 5 炉喉直径 d1 mm 4400 6 炉缸高度 h1 mm 3100 7 炉腹高度 h2 mm 2800 8 炉腰高度 h3 mm 1400 9 炉身高度 h4 mm 10300 10 炉喉高度 h5 mm 1670 11 炉腹角 α 度 80?52′11″ 12 炉身角 β 度 84?43′49″ 13 风口数量 fn 个 14 14 挡料阀直径 mm 600 15 上密封阀直径 mm 700 16 下密封阀直径 mm 650 17 死铁层深度 h0 mm 750 18 高径比 Hu?D 3.058 - 15 - 2、高炉主要冶炼指标 序号 指标名称 单位 指标数值 备注 31 高炉有效容积 m 2×450 32 高炉利用系数 t?m.d 0.95 33 综合冶炼强度 t?m.d 1.52 4 入炉焦比 kg?t 1030 5 入炉煤比 kg?t 210 6 风温 ? 1100～1150 7 熟料率 % 100 入炉矿石品位(Mn含8 % 42.9 量) 9 年工作日 天 330 10 年锰铁产量 万t 28.215 11 年渣产量 万t 56.43 12 锰金属回收率 ? 83 13 炉顶压力 MPa 0.08～0.10 3、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 炉底采用水冷炉底。 - 16 - 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WZ—C型串罐式无料钟炉顶装料设备。这是我 3高炉使用以国生产的无料钟炉顶设备，自2000年三明钢铁厂第一座380m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 33别运用在1260m和1250m高炉上，目前均已投产两年多，运行良好。 3450m高炉采用WZ—450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0.08～0.10Mpa。 7、上料、供料系统 3高炉设10个容积为195 m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。 33高炉上料系统采用双料车上料，450m高炉料车有效容积为3.8m。 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 3? 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。450m高炉出铁场跨度为18m，设Q=16t?3.2t，L=16.5m双钩桥式起重机一台，K - 17 - 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。 3高炉出铁场一侧设4个铁水罐位，另一侧为炉前水力冲渣。 450m ? 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。 序名 称 单位 数 量 备 注 号 1 热风炉座数 座 4 2 热风炉炉壳直径 mm 8550?7310 上?下 3 热风炉全高 m 20.64 4 高径比 2.414 25 燃烧室有效断面积 m 40.6 顶燃式 26 蓄热室有效断面积 m 30.68 7 球床高度 m 7.5 上部?40球 m 4.0 下部?60球 m 3.5 8 每座热风炉装球量 t 430 29 一座热风炉蓄热面积 m 19380 210 四座热风炉总蓄热面积 m 77520 2311 单位炉容占有蓄热面积 m?m 172 - 18 - 序名 称 单位 数 量 备 注 号 12 废气温度 ? 350 13 助燃空气预热温度 ? 150～200 12、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φ9000mm，煤气出口流速0.68?s,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 3式，反吹采用氮气低压脉冲闭路反吹，没有对空排放形成的二次污染。450m 3锰铁高炉设12个箱体，净化后的煤气含尘量＜10mg?Nm。 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0.08～0.10MPa。 ? 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。 - 19 - ? 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。 - 20 - 冷却水仓顶运焦皮带仓顶运矿皮带鼓风机助燃风机净煤气总管压缩空气 冷风热风炉氮压机矿石贮槽焦炭贮槽 阀门冷却 仓下振动筛仓下振动筛 筛下筛下筛上筛上 粉料斗粉料斗称量漏斗原煤场称量漏斗 磨煤机上料皮带机 布袋收粉器料坑漏斗 喷吹罐4.0m3料车煤粉分配器斜炉荒煤气顶桥 喷 枪 热风风口冷却壁、风、渣口450m3锰铁高炉 重力除尘器去 烧渣口铁口结 机反吹净煤气铁水罐布袋除尘器煤气管网 开阀门 小内燃机车 去水渣池铸铁机埋刮板机电 厂 水渣堆场铁库运灰车 去外外烧销销结 机 - 21 - 热风炉废气压缩空气助燃风高炉煤气煤 场 5t抓斗5t抓斗 配煤斗配煤斗烟气升温炉 称重给煤机称重给煤机 原 煤 仓封闭式称重给煤机高温烟气 中 速 磨 废布袋收粉器 气 锁 气 器排烟风机 煤 粉 筛 流化烟 囱煤 粉 仓 充压 喷吹罐 流化 喷吹 混合器 高炉分配器 各喷煤枪 各 风 口 450m3锰铁 高炉 - 22 - 冷却风机焦(煤)粉生石灰助燃风机精矿粉煤气水 预热炉破碎机 配 料 地 仓 电子秤 混一皮带 一混合机 混二皮带 二混合机 混三皮带 点火器 50?烧结机 单辊破碎机 热 振 筛 筛下返矿 筛上成品鼓风冷却 带 冷 机 送成 品 仓往 烧送结往配高料炉 - 23 - 3.1.2.1 工艺过程 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1500～1800?C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； - 24 - 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) 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) 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5～8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 - 25 - 备寿命提高5～8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 3。分离下来的粉尘作为烧结原料。除尘器，处理后气体含尘浓度＝100mg/Nm 3（按国家有关规范含尘排放浓度可在150 mg/Nm，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 - 26 - 能源的二次利用； - 27 - 3.2 3某某矿业有限公司2×450m高炉及2×25000kVA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。 年耗量 序号 种 类 实物量 折标煤 单位 数量 单位 数量 1 外购电 kWh/a 421109700 kgce/a 51754382 32 水 m/a 2854500 kgce/a 733891.95 3 高炉焦炭 t/a 290614500 kgce/a 268187779 4 煤 59251500 kgce/a 42323346 5 矿热炉焦炭 53241 kgce/a 46546417 6 高炉煤气发电 -47520000 kgce/a -5840208 合计 kgce/a 403705609 - 28 - 年耗量 序号 种 类 使用点 实物量 折标煤 单位 数量 单位 数量 高炉锰铁生1 外购电 kWh/a 101009700 kgce/a 12414092 产系统 高炉锰铁32 水 m/a 2351580 kgce/a 604591.22 生产系统 高炉锰铁生3 焦炭 kg/a 290614500 kgce/a 268187779 产系统 4 煤 kg/a 59251500 kgce/a 42323346 高炉车间 5 高炉煤气发电 kWh/a -47520000 kgce/a -5840208 外供 合计 kgce/a 317689601 注：折标煤系数?焦炭：0.95×0.9714kgce/kg（锰铁高炉用焦炭）； 3?电力：0.1229kgce/kwh；?水：0.2571kgce/m；?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》。 年耗量 序种 类 使用点 实物量 折标煤 号 单位 数量 单位 数量 1 外购电 kWh/a 320100000 kgce/a 39340290 镍铬铁合金生产系统 32 水 m/a 502920 kgce/a 129301 镍铬铁合金生产系统 3 焦炭 t/a 53240.93172 kgce/a 46546417 电炉车间 合计 kgce/a 86016008 注：折标煤系数?焦炭：0.9×0.9714kgce/kg（矿热炉用焦丁）；?电 - 29 - 3；?煤：0.7143(kgce/kg)。力：0.1229kgce/kwh；?新水：0.2571kgce/m 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》，电力及水的折标煤系数按当量值计算。 3.3 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。 单位产品能年耗用能源量 源耗用量 序折标煤 名称 折算系数 号 （kgce/t） 单单位 数量 数量 位 1 电 kWh 10753741 kWh 38.114 4.684 0.1229(kgce/kW.h) 2 水 t 924330 t 3.276 0.842 0.2571( kgce/t) 0.95×3 焦炭 t 290614.5 kg 1030 950.515 0.9714(kgce/kg) - 30 - 4 煤 t 59251.5 kg 210 150.003 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）。 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 3502920 m，折143.78 t标煤。 - 31 - 单位产品能源年耗用能源量 折标煤 耗用量 序名称 折算系数 号 单单位 数量 数量 （kgce/t） 位 1 电 kWh 259821429 kWh 2362.013 290.291 0.1229(kgce/kW.h) 2 水 t 94710 t 0.861 0.221 0.2571( kgce/t) 0.90×3 焦炭 t 53240.93172 kg 484.008 423.149 0.9714(kgce/kg) 合计 714 3.4 332×450m高炉每小时产煤气量约为18.9万m，其中45?用于热风炉， 3310?为管道、阀门等系统损耗，用于烧结机25000 m，用于喷煤3000 m， 333用于6000kW发电机组48000 m（6～8 m高炉煤气发一度电），7250m用于4t锅炉。回收利用高炉煤气，可为项目节省标煤214877t。 3镍铬铁合金电炉的炉气排气量为15000Nm /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 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；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）。 - 32 - kgce/a；总有效能：36525976 镍铬铁合金项目能源购入总量：86016008kgce/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）。 - 33 - 4.1 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。 GB21341-2008规定本项目耗值 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?1220 1126 值0.1229kgce/kWh计］/(kgce/t) 单位产品综合电耗限额准入值［以电等价 - 34 - 值0.404kgce/kWh计］/(kgce/t) 备注 入炉品位 Mn37% Mn42.9% 入炉品位每升高降焦炭30kg/t 入炉品位比对值37% 低1%，电耗限值可降高出5.9%，焦炭耗量 低升高值/kWh/t 比先进值低290 kg/t，高于要求的30 ×5.9＝177kg/t. 注：尚无镍铬铁合金产品能耗标准。 对比对象 贵州省松桃高炉昆明市滇新锰铁厂 本项目 锰铁厂 （2008年） 对比内容 （2008年） 单位产品焦炭耗量 1030 kg 1310 1305 单位产品综合能耗 1126 kgce 1215 1210 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 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) ，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。 - 35 - 综合能耗万元工业总产值综合能耗万元工业增加值综合能耗项目 （kgce/a） （kgce/万元） （kgce/万元） 投入（1） 323649929 1393.1 1863.9 产出（2） 5840208 25.1 33.6 （1）-（2） 317809721 1368 1830.3 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。 综合能耗万元工业总产值综合能耗万元工业增加值综合能耗项目 （kgce/a） （kgce/万元） （kgce/万元） 投入 86143213 1464 739904 - 36 - 铁合金是耗能较高的冶金行业，该工程主要耗用的能源为焦炭、煤、 电，其能耗费用占生产成本的30～40%。本项目严格遵守国家有关节能的法 律、法规，采用多种节能新技术，为企业生产创造良好的节能条件。 5.1 1、工艺节能方面存在的主要障碍 （1）焦炭作为还原剂及发热剂而被大量消耗； （2）随着富锰矿石的减少，入炉锰矿石品位不断下降，导致焦比增加； （3）由于MnO还原是在高炉下部冶炼区进行，这一区域热量消耗大， 而高炉上部热量消耗相对较少，大量热能被煤气带走，造成炉顶温度高， 形成锰铁高炉上热下凉，热损失大； （4）高炉产生大量的炉气，炉气主要成分为CO。 2、工艺技术节能措施 随着科学技术的进步及对高炉锰铁冶炼特点的进一步认识，通过一系 列工艺改进措施，使高炉锰铁的冶炼技术经济指标有了较大提高，降低了 能源消耗。 （1）提高入炉料质量 通过烧结，使用自产的高碱度、高MnO烧结矿入既改善炉内的冶炼条件，又充分利用了资源。 提高炉料质量的重点是提高锰矿品位，品位的提高对强化冶炼有很大 好处。将矿石品位提高2%后，焦比降低了9%，产量提高10%，矿耗及熔剂水泵也大大降低。 入炉熔剂采用生石灰取代石灰石（白云石）。采用生石灰入炉有以下好 处： - 37 - ?减少石灰石分解所需的热量及分解反应产生的气体体积，使焦耗及 料柱阻力降低； ?由于不存在碳酸钙的分解过程，初渣区提高，初渣流动性改善，有 利于提高冶炼强度； ?加速初渣形成及碱度提高，促进锰的还原，使渣中MnO下降； ?有利于发展中心气流及保持双峰漏斗式曲线。 （2）采用高风温技术 通过采用高风温技术，增加高温热能供应，提高风口前焦炭的理论燃 料温度，有助于形成适合于锰铁高炉冶炼的下热上凉的炉内温度场，可大 幅度降低焦比，强化冶炼过程。 提高风温可增加高炉下部热量的收入和提高风口前的理论燃烧温度， 使炉缸及冶炼区温度提高，在低焦比条件下可满足MnO还原的需要。在其他条件不变时，风温对锰回收率、焦比有明显影响，如表5-1所示。 风温（?） 700～800 800～900 900～1000 锰回收率提高（%） 10 8 6 焦比降低（%） 108.5 97.5 87.1 提高风温的措施：改进热风炉的结构与材质。 （3）喷吹煤粉 喷吹煤粉技术在生铁高炉上已广泛推广使用。通过喷吹煤粉，可以促 进中心气流的发展，活跃炉缸，相应提高了炉缸温度。更要要的是由于锰 铁高炉冶炼负荷轻，焦比高，喷吹煤粉对降低焦比效果显著。吨铁喷煤300kg条件下，焦比可减少约180kg。 （4）采用高压操作 提高炉顶压力是强化高炉冶炼的有效手段，其作用一是在保证高炉顺 - 38 - 行条件下增加风量，增加产量；二是提高煤气浓度，利于降低焦比；三是 减少炉尘损失，提高锰的回收率，并利于煤气净化。本项目炉顶压力为 0.08～0.10Mpa，风量可提高10%左右。 3，（5）回收煤气，作为二次能源。高炉每小时产煤气量约为18.9万m 3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 m， 333用于喷煤3000 m，用于6000kW发电机组48000 m，剩余的7250 m煤气用 3于烧4t锅炉。年产149688万m高炉煤气，折标煤171446.933t。即回收煤气可为项目节省171446.933t标煤，有效节能为7614.965 t标煤。 通过采取喷吹煤粉技术、高压操作、回收高炉煤气等节能新技术，共 节约了8645.56 t标煤，即节约了821.33万元，折每吨高炉锰铁节约了29元成本。同时，也符合国家对企业清洁生产节能、减排的要求。 1、工艺节能方面存在的主要障碍 （1）焦炭作为还原剂及发热剂而被大量消耗； （2）随着富锰矿石的减少，入炉锰矿石品位不断下降，导致焦比增加； （3）由于MnO还原是在高炉下部冶炼区进行，这一区域热量消耗大， 而高炉上部热量消耗相对较少，大量热能被煤气带走，造成炉顶温度高， 形成锰铁高炉上热下凉，热损失大； （4）电炉产生大量的炉气，炉气主要成分为CO。 2、工艺技术节能措施 本项目车间内设置2座25000kVA矿热炉及配套辅助设施。每座镍铬铁 合金电炉设备主要由组合式电极柱、炉顶环形加料机，炉顶加料系统、炉 体、炉盖、厂房排烟系统、二次母线系统、炉气烟道、炉前排烟系统、出 炉设备、电炉液压系统及电炉变压器等组成。 项目选择节能效果较好的装备，为全封闭电炉，并在生产中不断地完 - 39 - 善生产工艺，实现生产过程的有效节能。此外，力求最大限度的回收电炉 排出的烟气热量。 （1）完善装备和生产工艺，实现最有效的节能 为2台25MVA封闭矿热炉选择最佳技术参数及配套装备，如购置节能 型变压器，减少短网阻抗、为电炉设备选择适宜的功率补偿装置等。电炉 采用全封闭结构形式，可减少炉口散热，节省能耗，并采用软水冷却，使 冷却部件不结垢，延长水冷部件的使用寿命，减少热停炉，降低热损失。 制定完善的原料入炉条件，实施精料入炉，筛分后的块状炉料入炉， 实现电炉长期稳定的正常运转，提高产品的质量和产量。配比加料设施实 现集中程序操作，PLC系统控制，提高配料精度，减少物料损耗。 采取合理的工艺布置、合理的操作制度、选用合适的二次电压、加强 管理等。 （2）封闭矿热电炉排出烟气回收利用 矿热炉烟气主要成分是CO，除尘后炉气送原料烧结使用。矿热炉年产 3，回收使用可为项目节约标煤18271.440t，有效节能为煤气118800000m 6253.4 t标煤。 通过采用组合式电极柱、回收电炉煤气等节能新技术，共节约了15867t标煤，即节约了1507万元，折每吨镍铬铁合金节约了137元成本。同时，也符合国家对企业清洁生产节能、减排的要求。 5.2 1、工业建筑 功能使用上以满足生产需要为主，同时要满足生产操作上采光及卫生 要求。 电炉车间厂房敞开形式，以利于厂房通风采光，排出有害气体。采用 以上措施后可减少机械强制通风的使用，从而达到节能效果。 - 40 - 2、民用建筑 本项目位于亚热带地区，阳光充足，积极采用太阳能热水系统技术与 建筑一体化的技术，提高项目太阳能综合利用的水平，使太阳能技术在方 便职工生活、节约能源的同时，又改善、美化项目所在环境。在实施建设 过程中，优先选用绿色建材，淘汰不符合国家产业政策的材料、制品。例 如淘汰实心黏土砖，用新的建筑结构体系及相应的新型墙体材料取而代之； 淘汰旧式钢窗，使用具有密封、隔音、节能等优良性能的塑钢窗；用低容 量节水型坐便器取代冲水量9升以上的坐便器；在照明电器中，广泛采用绿色节能照明灯具。宿舍严格按照《某某壮族自治区居住建筑节能设计标 准》进行设计。 5.3 1、电气节能方面存在的主要障碍 （1）铁合金生产中，大量消耗电能，特别是矿热电炉，主要由电提供 反应所需的热能； （2）传统的设备用电效率偏低； （3）谐波的大量存在。 2、供配电系统的节能 （1）负荷计算是确定供配电系统 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的重要依据，对提高供电系统的 功率因数、治理谐波是提高供电质量、节约能源的又一途径。 （2）变配电系统应选择节能设备，并应正确选定装机容量，减少设备 本身的能源消耗，提高系统的整体节能效果。 （3）应合理选择变配电所位置，正确选择导线截面、线路的敷设方案， 以利于降低配电线路的损耗。合理选定供电中心：将变压器(变电所)设置 在负荷中心，可以减少低压侧线路长度，降低线路损耗。 （4）正确构成配电系统。供配电系统设计的合理性直接影响系统电气 - 41 - 设备投资、运行及管理，因此，除要保障人身安全、供电可靠、技术先进 外，还要检验实际运行中系统是否经济、合理。 （5）配电系统电压等级的确定：选用较高的配电电压深入负荷中心。 用电设备的设备容量在100kW及以下或变压器容量在50kVA及以下者，可采用380／220V供电；特殊情况也可采用10kV供电；对于大容量用电设备 (如整流所)宜采用35kV供电。 （6）合理选择变压器：选用高效低耗变压器。力求使变压器的实际负 荷接近设计的最佳负荷，提高变压器的技术经济效益，减少变压器能耗。 （7）考虑实际经济效益。节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为 节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能 在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。 3、谐波的治理 在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。在只含线性元 件(电阻、电感及电容)的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比， 流过的电流是正弦波。 在实际的供电系统中，由于有非线性负荷的存在，当电流流过与所加 电压不呈线性关系的负荷时，就形成非正弦电流。任何周期性波形均可分 解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。谐波频率是基频的整倍 数，例如基频为50Hz，二次谐波为100Hz，三次谐波则为150Hz。因此畸变的电流波形可能有二次谐波、三次谐波„„可能直到第三十次谐波组成。 谐波主要是由称为谐波源的大功率换流设备及其它非线性负荷产生， 谐波源产生的谐波不但危及电网及其它电力用户而且也危及自身，因此谐 波的治理是十分必要且有实际经济效益的。谐波治理的主要措施是改造无 功补偿系统，重新计算修正电容器、电抗器的参数，更换相关设备，使得 该支路同时具备无功补偿和滤波的作用。 - 42 - 4、电气照明的节能 照明节能设计是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前 提下，力求最大限度地减少照明系统中的光能损失，最大限度地采取措施 利用好电能。 在工程设计中应根据地理环境和应用条件，充分考虑自然光、太阳能 等新型能源的应用。在提高整个照明系统效率，保证照明质量的前提下， 节约照明用电。应满足《建筑照明设计标准》GB 50034--2004所对应的照 度标准、照明均匀度、统一眩光值、光色、照明功率密度值(简称LPD)、能 效指标等相关标准值的综合要求。 办公楼及宿舍等民用建筑的公共走廊、楼梯等部位，应当安装、使用 节能灯具和控制装置。 5、动力设备的电气节能 工矿企业中异步电动机已经成为最主要的拖动设备，但很多情况下它 们常常工作在轻载或空载状态，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与 负载的下降成正比。要解决异步电动机轻载和空载时功率因数的优化方法， 并从工业现场应用的实际出发，采用变频调器智能型节能控制方式，使空 载或轻载状态的电动机自寻优控制，即运用现有的交流驱动设备实现了三 相异步电动机轻载和空载状态的自寻优控制。使其与负载的变化相适应。 采用这种方式，可提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。 另一种节能方式是采用软起动器，软起动器设备是按起动时间逐步调 节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动 平稳，起动完毕，则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反 馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，以达到速度随负载的 变化而变化。它可用在电动机容量较大，又需要频繁起动的设备，以及附 近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行，其电流 - 43 - 变化不超过三倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内。根据对比变 频器自寻优控制前后测试结果，节电率一般为30%～50%，最高可达节电率为67.8%。 6、电能量计量装置 （1）电能计量装置的基本要求。应选用计量检定机构认可的用电计量 装置。 （2）由计算机监测管理的电能计量装置的检测参数，应包括电压、电 流、电量、有功功率、无功功率、功率因数等。 （3）应选用装设具有分时计量功能的复费率电能计量或多功能电能计 量装置。 （4）选择电流互感器时，应根据额定电压、准确度等级、额定变比和 二次容量等参数确定。 （5）减少计量装置综合误差。电能表与互感器配合进行误差调整，即 尽量使电能表的误差和互感器的合成误差相反，以减少电能计量装置综合 误差。 （6）计量器具配备与管理。完善各单位用能(煤、电和耗能工质)的一 级、二级、三级计量设施，使能源计量器具配备达98.5%,能源计量率达100%, 将能源指标分解下达到各车间，按月进行考核、奖罚。 7、主体电炉电气控制 电炉用电气自动化控制系统，以达到以下目的：使电炉冶炼单元产能 高，电耗小，有效地利用原料，这将会使产品的成本都降到最低。因为熔 炼产品的成本主要在于电能的单位消耗量和原料的使用效率。要达到这个 目的，电控系统需完成以下功能： （1）采集信息及自动和手动输入主要的过程信息； （2）工艺基本参数的在线监视，可视化及记录； - 44 - （3）设备状态的检测和显示； （4）计算和控制原料成分的自动批量配送料系统； （5）供料通道控制； （6）电炉电气控制； （7）电极升降、压放控制； （8）炉气微正压控制； （9）底总炉衬风冷控制； （10）出渣出铁控制； （11）监控动作的执行； （12）非直接测量过程参数计算。 选用主流系列PLC进行自动控制，以达到节能的目的。 5.4 1、以企业为节水系统，开展工序节水，推行一水多用、串用、回用技 术和水、气、热交换的密闭循环水系统； 2、尽可能将直流用水系统改为循环用水、循序用水或串联用水； 3、采用无污染或少污染的新工艺或新设备，提高工艺节水水平； 4、大力推广工业节水新技术、新工艺、新设备，确保节水型器具使用 率达到100%。提高工业用水重复利用率，引进和消化吸收国内外先进的节 水技术，加大供水管网改造力度，加强供水管网的日常检漏和维护； 5、提高认识,增强节水意识。 通过以上措施使企业真正实现废水零排放。依靠科技进步，大力发展 节水技术、从根本上提高用水效率。 通过采取一系列的节水措施后，高炉锰铁生产的给水复用率达到 95.6%，镍铬铁合金生产的给水复用率达到98.6%，均超过了铁合金行业准入条件要求的95%。 - 45 - 6.1 本节能分析专篇对影响生产能耗等因素进行了分析，设计上从工艺技 术和设备、电气、水道、建筑、总平面布置等方面制定了节能减排措施， 并根据项目国家有关法规、规范和技术标准要求，采取了相应的对策和措 施。 项目实施过程中，按设计文件要求进行施工和生产，可以达到节能减 排的目标。本项目实施后，高炉锰铁综合能耗为1126 kgce/t，符合《铁合金单位产品能源消耗限额》（GB 21341-2008）要求的新建铁合金高炉锰铁企业综合能耗低于1220kgce/t的标准，低于行业先进水平的1180kgce/t。 镍铬铁合金综合能耗为783 kgce/t，处于同行业中先进水平。 6.2 1）项目需切实落实节能减排设计措施，保证建设项目的主要生产工艺 和设备选用的是国内外先进可靠的、并同时施工、同时投入使用。 2）节能减排是国家的长期基本国策，也是企业在追求经济效益的过程 中始终贯彻的一条基本原则。企业应建立节能减排 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 ，完善节能减 排生产责任制，制订节能减排生产操作规程，作业人员必须按相关规程进 行操作。要做到总体规划、分步实施、目标明确、安排合理、措施得当、 责任到人、长短兼顾、制度完善。 3）加强设备的维护和 检修 外浮顶储罐检修方案皮带检修培训教材1变电设备检修规程sf6断路器检修维护检修规程柴油发电机 ，保证生产设施状态良好，最大限度减少事 故停机所产生的能耗增加和废弃物的排放。 4）积极探讨使用新型保温材料和新型换能器。 5）加强对全体员工的节能减排的工作培训，特别是企业中高层领导干 部的培训。提高认识，统一思想，增强节能减排的自主意识，发挥主观能 - 46 - 动性，把节能减排工作变成全体员工的自觉行为。 6）尽快探索并建立一套节能减排的管理运行模式，完善各种规章制度， 加强宣传，在短时间内形成独具特色的企业文化。 7）加强产学研合作，尽量收集、整理、分析节能新技术的发展和新产 品的推广，积极参与大专院校、科研院所的节能研究与开发，把企业的节 能减排工作融入社会发展的大趋势当中。 - 47 -