各行业能效企业实践案例与经验总结

各行业能效企业实践案例与经验总结

最佳答案 匿名用户编辑于2024/08/07 14:20

以下分行业梳理了能效“领跑者” 企业典型做法和先进经验,供参考借鉴。

1.钢铁行业

河南中鸿集团煤化有限公司

河南中鸿集团煤化有限公司拥有 130 万吨 / 年焦炭产能。2022 年生产焦炭 128.96 万吨 (干全焦),单位产品能耗 99.22 千克标准煤 / 吨,较能效标杆水平提升 9.8%。主要做法有: (一)实施焦炉烟气余热回收等节能技术改造。回收焦炉烟气余热产生 0.8 兆帕饱和蒸 汽,年节约 4732 吨标准煤。配套建设 170 吨 / 小时干熄焦装置、25 兆瓦纯凝式汽轮发电机 组,年节约近 3.6 万吨标准煤。以循环氨水作为吸热介质,吸收荒煤气显热,驱动溴化锂制 冷机组生产低温水,年节约 6097 吨标准煤。全炉火道及炉门采用 ZHMH-6m 型特制炉门砖, 年节约 189 万立方米煤气。应用焦炉煤气管网压力智能调节及自平衡系统,稳定管网压力波 动,节约加热煤气,回收放散煤气,年节约 7371 吨标准煤。

(二)提升能源管理、生产智能化水平。建设能源管理中心,实现能源介质的远程监控、 数据在线采集及分析处理,年节约 14370 吨标准煤。建设能源管理调度系统,整合现场控 制系统中的安全、生产、设备、质量、能源、工艺等信息,实现生产管理信息化、网络化、 智能化。安装智能配煤系统,导入配煤预测模型至生产控制系统,实现焦炭各项指标合理预测。开发并应用焦炉机车智能化控制系统,优化生产过程,减少抱闸和机械磨损 90%。安 装焦炉热工专家智能控制系统、加热调节系统,实现火道温度的全自动测量、监控和调节, 实时全面监测焦炭成熟情况,缩短结焦时间,节约回炉煤气,年节约 8971 吨标准煤。(三)建设环保系统信息管理平台。在线管理耗能设备,直观展示分工序分能源碳排放 趋势,智能生成碳核算报告及统计报表,实现能耗、碳排放的实时跟踪、统计、预警。

宁波钢铁有限公司

宁波钢铁有限公司拥有年产 400 万吨钢产能,配备两座 6 米 55 孔焦炉。2022 年生产 焦炭 113.53 万吨,单位产品能耗 100.14 千克标准煤 / 吨,较能效标杆水平提升 8.96%,主 要做法有: (一)实施上升管余热回收等技术改造。将原有 110 套上升管更换为新型荒煤气换热器, 同时配套建设蒸汽、供水、自动控制系统,回收利用焦炉荒煤气的显热,产生低压蒸汽,并 入焦化厂低压蒸汽管网,供宁钢及周边企业使用,年节约标准煤约 10464 吨,减排二氧化 碳 26085 吨。2023 年新增硫泡沫浓缩分离器,降低蒸汽消耗,年节约 1583 吨标准煤。

(二)建设 9.97 兆瓦屋顶光伏发电项目。年节约标准煤 3000 余吨,减排二氧化碳 7000 余吨。(三)提高能源管理水平。在原有能源管理中心系统基础上新建智慧能源平台、碳管理 系统,实现设备级、工序级、系统级的能源动态监测、评估诊断和精细管理,年节约 6000 吨标准煤,减排二氧化碳约 1.8 万吨。(四)构建全流程清洁运输系统。采用新能源电动重卡置换燃油运输车辆,并建设完成 1 座宁波市最大的充电站。年减排二氧化碳约 8000 吨。

首钢京唐钢铁联合有限责任公司

首钢京唐钢铁联合有限责任公司拥有年产铁水 1347 万吨、粗钢 1370 万吨、钢材 1340.6 万吨产能。2022 年烧结工序单位产品能耗 39.90 千克标准煤 / 吨,比标准先进值提 升 11.33%。主要做法有: (一)应用烧结降碳减排综合技术。实施烟气外循环、烟气内循环、低负压点火、天然 气喷吹、环冷机余热发电等项目,提升能源利用效率,增加发电量。将烧结主抽风机和环冷 鼓风机改造为变频调速,年节电 3246 万千瓦时,折标准煤约 0.4 万吨。烧结机以厚料层高 固废配加为基础,基于碳氧重构环境下,采用烧结机料面综合喷吹技术,烧结固体燃料消耗 降低 7.24 千克 / 吨,年节约焦粉 7.8 万吨,折标准煤约 7.2 万吨。

(二)应用低能耗机前富氧等先进技术。建设大型高炉高比例球团矿冶炼系统,通过碱 性球还原膨胀率技术攻关,实现 55% 以上球团矿冶炼。改变以传统烧结为主的炼铁工艺, 实现吨钢颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物降低 50% 以上,减排二氧化碳超过 10%。 开发以变压吸附工艺和大型化离心压缩机为核心的低能耗机前富氧技术,富氧率可达 9%, 电耗比深冷降低 0.46 千瓦时 / 立方米。创新利用“深冷 + 变压吸附”的制氧工艺组合模式,变压吸附氧气产品作为机前富氧,通过鼓风机送至高炉,形成大型高炉机前机后混合供氧模 式。同时,结合高炉不同富氧条件下的用氧需求,优化机前、机后富氧机组和高炉的三联动 调节,降低高炉能耗。

(三)统筹五效一体高效循环利用系统。以燃气蒸汽联合循环发电技术和低温多效蒸馏 海水淡化为核心,联合盐碱化工,形成“燃 - 热 - 电 - 水 - 盐”五效一体高效循环利用系统, 实现能源介质的高效梯级利用。利用钢铁厂的低品质燃气,燃烧推动燃机发电,其高温烟气 进入余热锅炉生产蒸汽,推动汽轮机发电;汽轮机(负压)排汽进入热法海淡装置制备淡化 水,产生的一次浓盐水作为膜法海淡原料、盐碱化工原料,产生的二次浓盐水用于提取高品 质盐化工产品。钢铁与化工企业产业融合,利用浓盐水和流程排放的二氧化碳,制备碳酸镁、 碳酸钠等产品。 (四)建设联合调度集中管控平台。建设五部合一的联合调度集中管控平台,涉及生产 制造、设备运行、能源环保、物流运输及保卫消防等管理业务。应用先进的信息化技术,实 现五大类 67 个品种能源介质的监控信号与现场无缝对接,采集实时数据、信号点达 27 万个, 为供需平衡提供依据。集中监测和控制能源系统,实现从能源数据采集、过程监控、能源介 质消耗分析、能耗管理等全过程的自动化、高效化、科学化管理。

2.有色金属行业

山东恒邦冶炼股份有限公司

山东恒邦冶炼股份有限公司主要拥有黄金 50 吨 / 年、白银 1000 吨 / 年、电解铜 25 万 吨 / 年、硫酸 130 万吨 / 年生产能力。2022 年铜精矿冶炼工艺生产阴极铜 19.89 万吨,单 位产品能耗 197.08 千克标准煤 / 吨,比标准先进值提升 6.15%。主要做法有: (一)采用富氧底吹(侧吹)熔池熔炼造锍捕金工艺。利用铜锍是金银的良好捕集剂的 特点,造锍捕金,金、银、铜回收率分别达到 99.77%、99.54%、99.75%,富氧条件下利 用原料中 S 元素自热反应保证熔池温度。 (二)聚焦清洁能源的应用。建设 60 兆瓦分布式光伏发电项目,2022 年发电量约 8700 万千瓦时,年节约标准煤约 10692 吨。建设液化天然气气化站,采用天然气替代部分 煤炭等化石能源,年用气量 1450 万立方米,减少煤炭消耗 17606 吨。

(三)应用高低压变频器和无功补偿技术、回收利用余热技术。建成投运 4 台汽轮机发 电机组,构建高温余热发电 - 低温余热供暖的余热梯级利用模式,年发电 2600 万千瓦时, 年节约标准煤约 3195 吨。安装低压变频器 1050 台,所带设备功率累计 6.2 万千瓦,年可 节电 5400 万千瓦时。安装高压变频器 26 台,所带设备功率累计 36470 千瓦,年可节电 2100 万千瓦时。110kV 变电站安装 9600kvar 高压并联电容,并利用大型同步电机及安装自 动无功补偿装置,功率因数介于 96%~97%。(四)打造智能管控平台。搭建能源在线监测系统,集成智能仪表、数据采集与监视控 制系统和先进设备自动识别管理系统,实现用能数据的实时监测和精准调控。

河南金利金铅集团有限公

河南金利金铅集团有限公司拥有年产 28 万吨粗铅、35 万吨电铅的生产能力。2022 年 粗铅产量 27.82 万吨,铅冶炼工艺(铅精矿 - 铅锭)单位产品能耗 252.91 千克标准煤 / 吨, 粗铅工艺(铅精矿 - 粗铅)单位产品能耗 198.19 千克标准煤 / 吨,比标准先进值分别提升 15.7%、9.91%。主要做法有: (一)应用先进的液态直接还原等技术。高铅渣还原由铸块后还原改为液态直接还原技 术,同时采用富氧熔池熔炼、浸没燃烧技术等,其中回收高铅渣熔融潜热,可降低单位产品 能耗 51 千克标准煤 / 吨。

(二)回收利用冶炼烟气余热发电。回收利用冶炼高温烟气余热生产饱和蒸汽,驱动汽 轮机组发电,粗铅冶炼吨铅产生 0.9 吨蒸汽,单位产品能耗降低 16 千克标准煤 / 吨。(三)实施液态粗铅运输。在液态下运输至除铜精炼车间进行除铜精炼,铸成阳极板, 电解精炼,吨铅节约焦炉煤气约 10 立方米,单位产品能耗降低 5.7 千克标准煤 / 吨。 (四)熔铅锅采用蓄热燃烧技术。熔铅锅加热燃烧由常规燃烧改为蓄热燃烧,吨精铅可 节约焦炉煤气约 6 立方米,单位产品能耗降低 3.4 千克标准煤 / 吨。

3.建材行业

华新水泥(道县)有限公司 华新水泥

(道县)有限公司拥有一条 4000 吨 / 天的熟料生产线,采用第二代智能化 新型干法预分解窑生产工艺,配套 7.5 兆瓦纯低温余热发电系统。2022 年生产熟料 64.2 万吨、水泥 89.63 万吨,熟料单位产品能耗 78.18 千克标准煤 / 吨,较能效标杆水平提升 21.82%。主要做法有: (一)使用高效篦冷机、窑头燃烧器。熟料冷却选用第四代篦冷机,采用风控阀替代高 阻力篦板,穿梭式篦床运行模式、模块化设计、机械式风量自适应调节阀、液压驱动等技术, 提高风机利用效率,减少冷却风量,提高入窑二次风温及三次风温。窑头采用进口多通道低 氮燃烧器,一次风用风率低至 10%,提高入窑二次风温。目前单位熟料冷却风量小于 1.8 标 准立方米 / 分钟,冷却机热回收效率达 75%,与第三代冷却机相比,单位熟料冷却风量降低 20% 以上,冷却机风机电耗降低约 2 千瓦时 / 吨。

(二)协同处置替代燃料。建设替代燃料入窑项目(一般固废入窑项目 + 一般固废预 处理及装车项目),一般固体废弃物(纺织边角料、废纸屑等)经破碎等预处理后,从窑尾 分解炉投喂,替代部分煤炭,窑尾热替代率可稳定达到 48% 以上。在窑头新增废轮胎粉投 喂系统,通过与烟煤共同入煤磨粉磨混合后喷入窑内替代部分煤炭。2022 年热替代率达到 29.1%,年节约标准煤 1.4 万吨,减排二氧化碳约 3.9 万吨。

华新水泥(黄石)有限公司

华新水泥(黄石)有限公司拥有一条 9500 吨 / 天熟料生产线,采用第二代智能化新 型干法预分解窑生产工艺,配套 30 兆瓦纯低温余热发电系统。2022 年生产熟料 371.25 万 吨、水泥 214.96 万吨,熟料单位产品能耗 79.28 千克标准煤 / 吨,较能效标杆水平提升 20.72%。主要做法有: (一)实施智能巡检。生产线采用华新智能设备监测优化系统,对各个设备运行情况进 行实时监测及预警。全年生料磨运转率提升 11.65%,回转窑运转率提升 0.83%,水泥磨运 转率提升 13.1%。

(二)水泥窑协同综合利用替代燃料。2022 年协同处置替代燃料 53 万吨,折 11 万吨 标准煤,减排二氧化碳 28.5 万吨。2022 年二氧化碳排放总量 285 万吨,吨熟料排放二氧化 碳 0.77 吨。(三)应用先进的华新智能控制系统。基于阿里云工业大脑 AICS 平台开发 HIAC 窑、 磨智能先进控制系统等,2022 年开发运用智能行车系统,实现行车自动化高效运行。

4.石化行业

恒力石化(大连)化工有限公司

恒力石化(大连)化工有限公司拥有聚合级乙烯 150 万吨 / 年生产能力。2022 年以石 脑油为原料生产乙烯 146.24 万吨,单位乙烯产品能耗 544.27 千克标准油 / 吨,较能效标杆 水平提升 7.75%。主要做法有: (一)实施机泵变频改造项目。针对乙烯装置部分机泵出口压力、流量过剩,出口调 节阀开度较小,最小返回阀开度较大,有较高无用压头损失的问题,实施机泵变频改造,在 保证流量情况下降低泵出口压力,增大调节阀开度,减小返回阀开度,减少电力消耗 218.4 万千瓦时 / 年。

(二)增设发电机组。为保证超高压 12 兆帕蒸汽管网温度不过低,12 兆帕蒸汽界区阀 一直保留 13% 左右开度,造成管网蒸汽量富余,多余 12 兆帕蒸汽通过减温减压器至 3.6 兆 帕蒸汽管网,造成能源浪费。为解决上述问题,增设一套背压式汽轮机驱动发电机组,动力 源为装置富余超高压蒸汽,在保证装置蒸汽管网平衡的情况下,增加发电量 2453 万千瓦时 / 年。

(三)采用 APC 先进控制系统。投用 APC 先进控制系统,优化系统运行,使装置长周 期满负荷平稳操作,提高自动化率,减轻操作工调整工作量、装置波动,年节约 6 万吨标准煤。

国石油天然气股份有限公司独山子石化分公

中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司拥有 110 万吨 / 年乙烯装置。2022 年 以石脑油为原料生产乙烯 114.71 万吨,单位产品能耗 581.38 千克标准油 / 吨,较能效标杆 水平提升 1.46%。主要做法有: (一)应用 APC 先进控制、RTO 实时优化系统。安装乙烯装置 APC 和 RTO,实时关 注原料组分性质,实现裂解深度的调整更加及时准确,双烯收率提高 0.37%,单位产品能耗 降低 5.2 千克标准油 / 吨。

 

(二)实现自动化投退炉。为降低投退炉过程对装置负荷影响,研究开发应用自动投退 炉程序,基本实现投退炉全过程自动化控制。投退料期间,装置进料总负荷保持恒定,与手 动投退炉操作相比,操作更稳定,波动量降低 1%~2%,降低了投料过程中裂解炉出口温度 由人工调整的滞后性,单位产品能耗降低 3.3 千克标准油 / 吨。

(三)实现自动化烧焦。研究并应用乙烯裂解炉自动烧焦技术,安装烧焦气在线分析系统, 根据实时分析结果自动调整烧焦步骤,缩短裂解炉的烧焦时间 15%,节省清焦风 20%,节 省稀释蒸汽 15%,单位产品能耗降低约 3.8 千克标准油 / 吨。

(四)实施炉管更换等节能改造项目。1 号、3 号、7 号、8 号炉由普通内壁光滑炉管 改为内壁具有雨滴状流线型设计的强化传热炉管,2 号、4 号、6 号炉更换为抗结焦能力较 强的高铝 HTE 合金炉管,新炉管表面温度降低约 10℃,且热量分布更均匀,目的产品收率 提高 0.7%,单炉可节约燃料气 1%,裂解炉热效率提升 0.14%。新增急冷水塔工艺水甲苯 萃取系统,优化调整后萃取率达到 94%,工艺水中苯乙烯含量明显下降,装置污水排放量 由 100 吨 / 小时降至 35 吨 / 小时,界区外补入中压蒸汽量减少 40 吨 / 小时,单位产品能耗 降低 0.67 千克标准油 / 吨。实施急冷水顶部回流和中部回流板框式换热器扩能改造项目, 换热面积增加 1314 平方米,其中中部回流板换增加面积 1078 平方米(约 49.2%),顶部 回流板换增加面积 236 平方米(约 39.8%),急冷水塔顶温控制在 36℃以下,较改造前降 低 3℃ ~4℃。

(五)优化水冷器等装置运行。优化水冷器运行模式,实际运行过程中,乙烯装置丙烯 精馏塔塔顶冷凝 3 台运行可满足装置操作要求,将该换热器由 4 台切至 3 台运行,节省循环 水用量约 2800 吨 / 小时,单位产品能耗降低约 2 千克标准油 / 吨。丙烯制冷压缩机三段出 口冷凝器 3 台运行可满足装置操作要求,将换热器由 4 台切至 3 台运行,节省循环水用量约 2300 吨 / 小时,单位产品能耗降低约 1.7 千克标准油 / 吨。优化分离装置脱乙烷塔、碳二 吸收塔、脱甲烷塔操作,减少乙烯损失。控制脱乙烷塔塔釜乙烯含量低于 1ppm,碳二吸收 塔塔顶乙烯含量低于 10ppm,脱甲烷塔塔顶温度低于 -97℃,脱甲烷塔塔顶乙烯含量低于 1ppm。安装乙烯 - 醋酸乙烯共聚物(EVA)装置,降低丙烯制冷压缩机高压蒸汽约 12 吨 / 小时。 裂解炉对流段吹灰和化学清洗,提高超高压蒸汽品质,蒸汽温度在对流段吹灰前后同比上涨 10℃ ~50℃,减少装置界区外补入高压蒸汽量 35 吨 / 小时,单位产品能耗降低 24.5 千克标 准油 / 吨。根据冬夏季环境温差大的特点,在满足换热器循环水最低流速和回水温度控制要 求的的前提下,控制每台循环水换热器循环水量,循环水的单耗降低 6 千克标准油 / 吨。

参考报告REPORT

2023年度重点行业能效“领跑者”企业典型经验与实践案例.pdf

2023年度重点行业能效“领跑者”企业典型经验与实践案例。为进一步提高工业领域能源利用效率,降低工业领域碳排放,工业和信息化部、国家发展改革委、市场监管总局联合发布煤制焦炭,甲醇,煤制烯烃,烧碱,纯碱,乙烯,对二甲苯,乙二醇,黄磷,合成氨,尿素,磷酸一铵,磷酸二铵,钛白粉,聚氯乙烯,精对苯二甲酸,子午线轮胎,钢铁,铜冶炼,铅冶炼,锌冶炼电解铝,氧化铝,水泥熟料,平板玻璃,建筑陶瓷,卫生陶瓷,卫生纸原纸、纸巾原纸,棉、化纤及混纺机织物,针织物、纱线等30个行业能效“领跑者”企业名单。为充分发挥能效“领跑者”企业的引领带动作用...

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