节能工程实施意见学习培训PPT.ppt

1,深入学习“十一五”十大重点节能工程实施意见,博士 副研究员E-MAIL:xin_ma_MP:13663846226中国洛阳2007年8月9日,马歆,2,主要内容,一、电机系统节能工程；二、能量系统优化工程；三、建筑节能工程；四、绿色照明工程；,3,一、电机系统节能工程,（一）现状和问题（二）规划目标（三）主要内容（四）重点工程,4,（一）现状与问题,用电比重大电动机及被拖动设备效率低系统匹配不合理 系统调节方式落后,电机系统运行效率低、能耗高的主要表现,5,用电比重大,电机系统是量大面广的终端耗电大户，节电潜力巨大。年各类电机系统总装机容量约4.2亿千瓦，年耗电万亿千瓦时以上，约占全国用电量的。,说明：-电机拖动系统整体运行效率比发达国家低10-20个百分点。,6,电动机及被拖动设备效率低,电动机,中国电动机系列与国际标准比较单位：电动机效率（）,说明：-电动机寿命、可靠性、噪声、振动与发达国家有一定差距，效率平均比发达国家低3-5个百分点；-96年完成系列鉴定，产量不足10%，70%为Y系列。,7,电动机及被拖动设备效率低,被拖动设备,根据不同的负载特性和控制要求,被拖动设备主要分为4类:1、通用机械拖动：风机、水泵、压缩机、磨机、机床等；2、工艺拖动：轧机、工艺系统的离心机、注塑机等；3、牵引拖动：电力机车、电梯、电车、矿山提升机等；4、精密拖动：各类机床、伺服系统等。,说明：-通用机械拖动量大面广，耗电量约为全部电力消耗的50%强，其中风机、泵类、压缩机和空调制冷机的用电量分别占全国用电量的10.4%、20.9%、9.4%和6%。；-泵类产品质量与性能与发达国家差距较大，品种、规格少，平均效率；-风机在设计效率与国际水平无明显差别，规格少，产品质量可靠性差；-压缩机、空调制冷机性能指标与发达国家相当，差距在机组可靠性、配套性和机组一体化方面。,8,系统匹配不合理,设备可靠性差，设计思想落后,选型考虑安全系数偏大，一般取10%-15%的裕量,电机及拖动产品规格少、档次间距大,实际选型再上靠一档，系统装机大于实际需要,业主在项目初期要求选较大设备，以备日后扩大生产规模,设备系统长期在低负荷区运行,大马拉小车，整体效率低下,9,系统调节方式落后,我国运行的电机系统大部分采用机械式和相对落后的传动调节方式，导致系统损耗增大。,说明：-原国家计委：“八五”、“九五”，对国内电机系统经济运行情况展开调查，在此基础上安排风机、水泵等节电设备租赁项目；GB18613-2002中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值(简称电动机能效标准)是我国第一个工业设备的能效标准。-原国家经贸委：颁发交流电气传动风机（泵类、压缩机）系统经济运行和计算办法国标；发布”全国风机水泵产品目录“，”淘汰限制生产的机电产品目录“，”风机水泵节能改造指南“等；-财政部：关于煤炭行业风机、水泵改造试行用项目节点效益还贷的暂行规定、关于调整节能改造风机、水泵折旧年限的通知。-国家质量技术监督局：中小型三相电动机能效限定值及节能评价标准,10,（二）规划目标,以提高电机系统运行效率、降低电耗为中心，规划在“十一五”期间使电机系统的运行效率提高2个百分点，形成年节电250亿千瓦时节能潜力。,11,（三）主要内容,推广高效节能电动机及相关设备；,技术路线1,技术措施,目标,系统效率比在用系统平均效率提高10-20个百分点，形成年节电50亿千万时。,12,（三）主要内容,更新淘汰低效电动机及高耗电设备,技术路线2,技术措施,目标,完成改造容量1000万千瓦，系统运行效率提高8-10个百分点。实现年节电30亿千瓦时,投资,概算总投资50亿人民币,说明：国内市场平均价格：电动机：120-200元/kW，水泵：200-300元/kW,风机：300-400元/kW；综合改造价格：水泵系统：400-500元/kW,风机系统：500-600元/kW；系统效率提高8-10%，节电率15-20%，回收期3年以内，投入1元，形成0.6-1kWh的节电能力。,13,（三）主要内容,推广变频调速等先进电机调速技术，,技术路线3,技术措施,目标,完成改造容量1500万千瓦，系统运行效率提高20-25个百分点。实现年节电170亿千瓦时,投资,概算总投资170亿人民币,说明：国产380V变频调速器市场平均价格：500-600元/kW，进口产品：700-800元/kW,中高电压等级国产变频调速器价格：1000-1200元/kW，进口产品：1400-1600元/kW；,14,（三）主要内容,技术路线3案例(XX矿业集团老虎台矿矿井风机变频改造),1、分析企业自身的节能潜力,年产量为300万t的老矿井,随着生产产量的逐年减少,井下风量负荷相对下降,但通风设备一直没有更换,造成风机效率降低。目前该矿风机的实际运行负荷最大只有65%,最小只有35%。由于长时间在这么低的负荷下运行,造成电能损耗较大。,15,（三）主要内容,技术路线3案例(XX矿业集团老虎台矿矿井风机变频改造),2、风机调节方式,调节风机风量的方法主要有2种:（1）电动机的转速恒定,调节风门的开度;（2）风门的开度恒定,调节电动机的转速。,16,（三）主要内容,技术路线3案例(XX矿业集团老虎台矿矿井风机变频改造),2、风机调节方式,电机转速的基本公式:n=60 f/p(1-s)式中:f 电机定子频率;p 电机的极对数,为常数;s 电机的转差率。从式中不难看出,变频调速就是均匀地调节电动机定子频率f,从而平滑地调节电动机的转速n。异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性高、机械特性硬等优点,因此成为当前最主要的调速方式。,17,（三）主要内容,技术路线3案例(XX矿业集团老虎台矿矿井风机变频改造),2、风机调节方式,风机的特性曲线图曲线1为风机在恒速下的风压-风量(H-Q)特性曲线;曲线3为管网风阻特性曲线。,18,（三）主要内容,技术路线3案例(XX矿业集团老虎台矿矿井风机变频改造),2、风机调节方式,假设风机设计时工作在A 点,效率最高,此时输出风量Q为100%,轴功率为P1,与Q1、H1 的乘积成正比,即P1 与AH1OQ1 所包围的面积成正比。当需要调节风量时,例如所需风量从100%减少到额定风量的50%,即从Q1 减少到Q2 时,如果用调节风门的方法来调节风量,使管网阻力曲线由曲线3变为曲线4。就是说,减小风门的开度增加了管网阻力。此时,系统的工作点由原来的A 点移至B 点。可以看出,风量虽然降低了,但风压增加了,轴功率P2 与面积BH2OQ2 成正比,它与P1 相比,减少不多。如果采用调节转速来调节风量的方法,风机转速由n1 降到n2。根据风机参数的比率定律,可以画出在转速n2 下的风压-风量(H-Q)特性曲线图5,风机工作在C 点。可见,在满足同样风量Q2 的情况下,风压将大幅度降低到H3,轴功率P2(与面积CH3OQ2 成正比)也明显降低。所节约的功率与面积AH1OQ1 和CH3OQ2 之差成正比。由此可见,用调速的方法来减少风量的经济效益是十分可观。,19,（三）主要内容,技术路线3案例(XX矿业集团老虎台矿矿井风机变频改造),3、风机改造技术方案,根据矿井的工作实际情况,矿井东部和西部通风机各安装1台变频器,变频器配置为一拖二,即分别拖动1 600 kW和630 kW电机,备用设备暂不改造。根据实际,选择了三菱PMT-H 系列变频器,电压为6 kV,容量为1 500 kW。该变频器专为平方转矩负载设计的,独特的输入、输出变压器加正弦波滤波器方式,输入24相整流方式,抑制高次谐波对电网的干扰。虽然电机容量为1 600 kW,但实际运行最大轴功率为1 050 kW,实际运行电流为额定电流的65%,因此选择的变频器完全能满足要求。,20,（三）主要内容,技术路线3案例(XX矿业集团老虎台矿矿井风机变频改造),4、风机改造节能效果,根据GB12497-1995年三相异步电动机经济运行计算：采用挡板调节流量对应电动机输入功率P与流量Q的关系为:P0.45+0.55(Q/Qe)2 Pe式中Pe 额定流量时电动机输入功率,kW;QN 额定流量。由流体力学原理知:流量Q 与转速n 成正比,压力H 与转速n2 成正比,轴功率P 与转速n3 成正比,即:Q/Qe=n/ne,H/He=(n/ne)2,P/Pe=(n/ne)3式中:Q、H、P 和n 给定工况下的流量、压力、轴功率和转速;Qe、He、Pe 和ne 额定工况下的流量、压力、轴功率和转速。因此，节电率Ki的计算公式为:Ki=1-(Q/Qe)3/0.45+0.55(Q/Qe)2,21,（三）主要内容,技术路线3案例(XX矿业集团老虎台矿矿井风机变频改造),4、风机改造节能效果,在本设计中,分2部分计算:夏季由容量为1 600 kW电机拖动风机,额定风量为16 000 m3/min,实际风量为13 000 m3/min,Q/Qe=13 000/16 000=0.81,代入上式计算得:Ki=0.35；P 1 297 kW 采用风门调节风量时风机所需轴功率为1297kW,变频器调风量时相对调节风门调风量的节电率为0.35,69月(按120 d计算)节电量为:24 120 1 297 0.35=1 307 376 kWh。,22,（三）主要内容,技术路线3案例(XX矿业集团老虎台矿矿井风机变频改造),4、风机改造节能效果,春、秋、冬季由容量为630 kW 电机拖动风机,额定风量为9 100 m3/min,实际风量为7 500m3/min,Q/QN=7 500/9 100=0.82,代入上式计算得Ki=0.35；P1V=517 kW。采用风门调节风量时风机所需轴功率为517kW,变频器调风量时相对调节风门调风量的节电率为0.35,其余8个月(按240 d计算)节电量为:24 240 517 0.35=1 042 272 kWh。总节电量为:1 307 376+1 042 272=2 349 648kWh。年节电费(电价0.4元/kWh)为2 349 648 0.4=93.9万元。,23,项目实例,24,项目实例,25,项目实例,26,（四）重点工程,冶金有色,1、焦化工艺中的煤气鼓风机、除尘风机系统调速及计算机控制；2、烧结工艺中的热风机、冷风机、除尘风机系统调速及计算机控制；3、炼铁工艺中的高炉除尘风机、冷却水泵系统调速及自动控制改造；4、转炉、电炉除尘系统自动化及风机调速改造；5、有色金属冶炼炉、精炼除尘风机系统自动化6、大型电机软启动改造；年产量200万吨大型冶金有色企业,轻工纺织,1、注塑机液压油泵系统变频调速改造；2、纺织行业空压机以大机带小机以及调速改造。,27,（四）重点工程,发电行业,1、全国6000kW以上6500台火电机组锅炉鼓风机、引风机、一次风机、水泵系统系统进行变频调速及计算机集中控制改造；2、重点是20万千瓦以上火力发电机组；火电装机1000万千瓦中央企业+300万千瓦地方企业,石油、石化化工行业,1、工艺系统流程泵变频调速及自动化控制改造；2、石油主要为抽油机系统。,煤炭行业,1、矿井通风机、排水泵调速改造；2、以矿井为单位的计算机集散控制系统综合改造；,28,四、能量系统优化工程,（一）现状和问题（二）规划目标（三）主要内容（四）重点工程,石化、化工、钢铁行业2004年共耗能5亿多吨标准煤，约占我国耗能总量的27，能源利用效率与国际先进水平相比有较大差距，节能潜力较大。,29,四、能量系统优化工程,能量系统：由若干个相互作用和相互依赖的能量单元按照一定规律组合而成的、具有特定功能的有机整体。一般认为能量系统是能量生产、转化、输送、使用和回收等一个或若干个环节组成的系统。,能量系统优化：以能量系统为研究对象，以科学用能理论为指导，通过一定的策略和方法来处理能量系统的设计、控制及运行（管理）等问题，使获得的结果最优或者最佳。能量系统优化通常包括优化设计、优化控制及优化运行（管理）三个技术层面。,30,（一）现状与问题,具备热联合或热集成条件的装置（或生产单元）孤立运行，致使系统总体用能不合理。,说明：一些炼化企业存在常减压与催化装置相互独立、催化分馏塔余热未能有效利用。如能按照系统用能优化匹配的原则，进行常减压与催化装置的热联合优化改造，就会使系统能耗明显下降。,31,（一）现状与问题,部分企业蒸汽管网布置不合理，蒸汽配送与装置不匹配，凝结水没有回收，管网和设备的保温性能差，运行参数控制不准确，致使蒸汽损耗大。,说明：调查结果表明，石化企业保温管道及设备的散热损失50%以上达不到国家标准的要求，经济运行水平低。,32,（一）现状与问题,生产系统的余热、余压未能得到优化利用。,说明：一些装置输出热物流没有直接进入下一级装置实现热料直供，致使热物流携带的热能没有得到利用，同时还增加了加热炉负荷；一些企业供给生产系统的蒸汽压力等级高于工艺要求压力，使用减温减压器而造成蒸汽余热浪费；一些企业不利用生产过程产生的物流余热，另一方面又不能合理采用蒸汽采暖拌热，造成储运和罐区的能量损失量大。,33,（一）现状与问题,换热网络若按夹点技术分析，存在较大的优化改进潜力。,说明：一些生产系统的换热网络由于采用常规方法而没有采用夹点技术进行设计，使换热物质之间的换热温差没有优化匹配，换热流程不合理，因此换热网络的换热效率较低。,34,（一）现状与问题,系统或装置的运行管理相对落后。,说明：没有采用各种模拟优化软件或先进控制技术，,35,（一）现状与问题,工艺流程能耗高，相对落后。,说明：一些炼化企业蒸馏装置尚未采用或仅采用较少级的预闪蒸流程，与多级闪蒸节能流程相比要多耗能0.8-1.0千克标油/吨。,36,（一）现状与问题,由于生产建设滚动式发展，部分企业公用工程系统未进行整体能量系统优化设计，致使企业供能系统效率低。,说明：多数企业分厂与分厂、车间与车间、装置与装置的建设以及相应公用工程系统建设，缺乏全局性的规划优化。,37,（二）规划目标,炼油、乙烯、合成氨和钢铁四个行业在”十一五”期间预计投入218-238亿元,实施能量优化工程项目17类,到2010年预计可实现降低产品综合能耗4%-7%,建成年节能能力约814万-839万吨标准煤,年减排CO2约1998万-2037万吨,资源综合利用效益约67亿-72亿元。,38,（三）主要内容,炼油企业能源规划优化,炼油生产能量系统优化,技术内容,降低炼油生产全过程用能为目标,炼油装置生产过程优化,全厂公用工程能量系统优化,高效低耗能节能设备优选采用,39,（三）主要内容,优化乙烯原料,采用模拟优化技术和先进控制技术,优化工艺参数,降低装置运行的能耗和物耗,乙烯生产能量系统优化,技术内容,降低乙烯生产全过程用能为目标,对乙烯裂解炉节能优化改造,采用新型节能分离技术,优化分离工艺,提高烯烃收率,进行装置扩能技术改造,优化系统及装置用能,结合扩能技改研究采用燃气轮机-发电机-裂解炉联合装置,40,（三）主要内容,装置的优化配置能耗和物耗,合成氨生产能量系统优化,技术内容,降低合成氨生产全过程用能为目标,优化改进工艺流程,系统用能、供能的优化改进,生产过程的优化运行,采用节能技术工艺,41,（三）主要内容,炼铁高炉技术装备向大型化发展,钢铁生产能量系统优化,技术内容,降低钢铁生产全过程用能为目标,加大废钢和生产过程中的二次资源利用量,提高连铸机的装备水平,炼钢推进转炉大型化,焦炉推广干法熄焦技术,推广蓄热技术在热风炉、轧钢加热炉、烤包器、锅炉及其它窑炉上的应用,有效降低煤气放散率,加强资源利用,动力系统节能,42,（四）重点工程,炼油生产能量系统优化重点项目,1、炼油生产全厂能量系统优化与综合改造,实施单位,炼油单位能量因数超过12千克标油/吨因数的企业,投资规模,加工能力4500万吨投资约为22.5-32亿,能耗及效益指标,能耗下降12.7%-18.4%,拟实施项目目前单位能量因数耗能平均13.83千克标油/吨因数，实施后可降为11.28-12.07千克标油/吨因数。按加工能力4500万吨，建成年节能能力48.2万-69.8万吨标油（68.9万-99.7万吨标煤），每吨标油2000元，年节能效益9.6-14.0亿，年减少CO2排放166-205万吨，投资回收期3年。,43,（四）重点工程,炼油生产能量系统优化重点项目,1、炼油生产全厂能量系统优化与综合改造,主要技术措施和改造内容,生产装置内部进行能量系统优化改造,常减压装置调整换热流程；加热炉空气预热器强化传热的改造；常压塔采用新型填料技术和高效塔盘技术；提高装置自产蒸汽的技术改造,优化管网运行，回收低温余热，能位逐级和多次利用；充分利用常减压装置和重油催化裂解装置的低温余热来加热采暖水和伴热水；伴热系统梯级供热；改造储运系统，中间冷储罐改为热储罐等。,装置之间热联合的过程优化技术改造,常减压装置与ARGG装置热联合改造；气体分馏装置与ARGG装置热联合；新增改造热水重沸器、原料预热器；丙烯睛装置与聚丙烯酰胺装置的热联合；重整装置与酸性水汽提装置热联合。,蒸汽动力系统、储运系统低温热回收利用优化,推广高效节能环保型燃烧器、变频调速技术,在常减压装置上采用W型系列高效节能环保型燃烧器，实现全烧瓦斯的目标。,44,（四）重点工程,炼油生产能量系统优化重点项目,2、催化裂化装置过程能量优化改造,实施单位,综合能耗超过65千克标油/吨的催化裂化装置,投资规模,加工能力1000万吨投资约为3.1亿,能耗及效益指标,单位综合能耗下降约10千克标油/吨,拟实施项目单位实施后综合能耗下降约10千克标油/吨。按加工能力1000万吨，建成年节能能力9.9万吨标油（14.1万吨标煤），每吨标油2000元，年节能效益2亿，年减少CO2排放34万吨，投资回收期2年。,45,（四）重点工程,炼油生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,回收催化裂化装置的余热，将有过剩高温的某些工艺物流的显热用作其它装置的热源，节省加热炉燃料或蒸汽；热进料，中间产品出装置后不经冷却，直接进入下游加工装置；减少生焦量的优化改造；合理利用再生烟气能量；优化换热流程，进行与主分馏塔有关的换热网络优化改造。,2、催化裂化装置过程能量优化改造,46,（四）重点工程,炼油生产能量系统优化重点项目,3、常减压蒸馏装置过程能量优化改造,实施单位,综合能耗超过10千克标油/吨的常减压蒸馏装置,投资规模,加工能力2850万吨投资约为1.2亿,能耗及效益指标,单位综合能耗下降约1千克标油/吨,拟实施项目单位实施后综合能耗下降约1千克标油/吨。按加工能力1000万吨，建成年节能能力2.6万吨标油（3.7万吨标煤），每吨标油2000元，年节能效益0.5亿，年减少CO2排放9万吨，投资回收期2-3年。,47,（四）重点工程,炼油生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,优化工艺流程，采用初馏闪蒸常压蒸馏减压蒸馏的流程，减少加热炉流程；优化换热流程，回收利用装置中、低温位的热量；减少加热炉系统能耗的优化，提高效率；干式减压蒸馏取代传统的湿式减压蒸馏；装置间的热联合、换热网络的优化。,3、常减压蒸馏装置过程能量优化改造,48,（四）重点工程,炼油生产能量系统优化重点项目,4、企业蒸气动力系统能量优化改造,实施单位,蒸气动力不完善，尚未改造的炼油企业,投资规模,“十一五”期间实施10个企业，投资约为1.7亿,能耗及效益指标,企业年能耗下降约4500吨标油,拟实施10个企业，建成年节能能力4.5万吨标油（6.4万吨标煤），每吨标油2000元，年节能效益0.9亿，年减少CO2排放16万吨，投资回收期2年。,49,（四）重点工程,炼油生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,蒸气动力系统优化匹配，热电（动）联产；凝结水系统的优化与完善，加强凝结水回收；加强蒸气管网系统保温改造；干式减压蒸馏取代传统的湿式减压蒸馏；采用先进温度、压力控制，保证系统安全经济运行。,4、企业蒸气动力系统能量优化改造,50,（四）重点工程,乙烯生产能量系统优化重点项目,1、乙烯生产全厂能量系统优化改造,实施单位,综合能耗超过650千克标油/吨的企业,投资规模,加工能力400万吨投资约为8.1亿,能耗及效益指标,综合能耗下降约30千克标油/吨,拟实施项目按加工能力400万吨，建成年节能能力18.5万吨标油（26.4万吨标煤），每吨标油2000元，年节能效益3.7亿，年减少CO2排放64万吨，投资回收期2年。,51,（四）重点工程,乙烯生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,优化乙烯原料、优化装置用能，实现燃气轮机发电机裂解炉联合；对乙烯裂解炉进行节能改造；蒸气管网系统优化改造；优化分离工艺，提高烯烃收率；采用模拟优化技术和先进控制技术，优化工艺参数，降低装置运行的能耗。,1、乙烯生产全厂能量系统优化改造,52,（四）重点工程,乙烯生产能量系统优化重点项目,2、乙烯裂解炉节能优化改造,实施单位,部分乙烯生产企业,投资规模,“十一五”，对现有SRT-II和SRT-III炉改造，投资约为5.8亿,能耗及效益指标,提高裂解炉热效率5个百分点,拟实施项目建成年节能能力2.8万吨标油（4.0万吨标煤），每吨标油2000元，年节能效益0.6亿，年减少CO2排放10万吨，投资回收期9年。,53,（四）重点工程,乙烯生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,采用新技术对中国石化现有能耗高的SRT-II和SRT-III型炉进行改造，更换辐射短炉管、改造对流段。,2、乙烯裂解炉节能优化改造,54,（四）重点工程,乙烯生产能量系统优化重点项目,3、乙烯生产过程低品位热量利用,实施单位,部分乙烯生产企业,投资规模,“十一五”，根据各企业乙烯装置的实际情况，投资约为2亿,能耗及效益指标,降低裂解炉燃料消耗,拟实施项目建成年节能能力1.3万吨标油（1.9万吨标煤），每吨标油2000元，年节能效益0.3亿，年减少CO2排放4.5万吨，投资回收期6.5年。,55,（四）重点工程,乙烯生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,充分利用装置中低品位热量，对部分裂解炉增设预热装置。,3、乙烯生产过程低品位热量利用,56,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,1、粉煤加压气化国产化大化肥、二甲醚多联产,实施单位,相关生产企业,投资规模,总投资约为20亿,能耗及效益指标,吨氨耗原料煤 1.28吨，合成氨综合能耗1380千克标煤/吨；吨二甲醚耗原料煤 1.84吨，合成氨综合能耗1587千克标煤/吨；,合成氨单位产品能耗低于国际先进水平，比引进装置节能500千克标煤/吨，年节能能力15.6万吨标煤，年节能效益2.1亿；总投资比引进设备低1/3以上（15亿元），为今后以油为原料的年产30万吨合成氨改造提供可靠技术，单位能耗达到先进水平。,57,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,煤气化采用先进的自有知识产权的新型多喷嘴（对置式）干粉煤加压气化技术；甲醇合成产生的驰放气送往合成氨的变换装置，达到氨-醇联产；采用对置化汽化炉，强化热质传递。,1、粉煤加压气化国产化大化肥、二甲醚多联产,58,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,2、合成氨尿素及联醇节能扩产,实施单位,相关生产企业,投资规模,总投资约为1.3亿,能耗及效益指标,吨氨综合能耗降为1365千克标煤/吨；,吨氨入炉煤耗从1580降为1300千克，吨氨蒸汽耗从200千克降为系统自给，吨氨水耗从140吨降为20吨，吨氨电耗从1360千瓦时降为1030千瓦时，吨尿素消耗蒸汽降低至1000千克以下。年节能能力15万吨标煤。,59,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,采用先进的煤气化技术，回收煤气炉上、下行煤气余热；精练实施高压甲烷化改造，淘汰铜碱洗工艺；氨合成采用新型轴径向氨合成塔内件，降低合成圈阻力，采用低温高活性催化剂；低压甲醇采用改良MDEA法、双塔再生碳新工艺；尿素生产采用对现水溶液全循环尿素装置进行合成塔内件改造和引入汽提技术；实施循环流化床燃渣锅炉，燃用低热值造气炉渣，每吨炉渣可副产蒸汽1500千克。实施冷却水全循环、污水全循环。,2、合成氨尿素及联醇节能扩产,60,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,3、煤为原料的中型合成氨系统节能改造,实施单位,相关生产企业,投资规模,总投资约为4.2亿,能耗及效益指标,吨氨综合能耗从1700千克标煤降为1500千克标煤；,吨氨综合能耗从1700千克标煤降为1500千克标煤，争取到1450千克标煤；年节能能力4万吨标煤。,61,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,净化系统采用最先进的全低变、PSA脱碳技术，精脱硫技术。将现有锅炉改造为75万吨/小时循环流化床锅炉。氨合成塔改造。热电系统综合节能改造。,3、煤为原料的中型合成氨系统节能改造,62,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,1、首先要分析企业自身的节能潜力,（1）合成氨生产是以块煤为原料制取半水煤气，而造气生产过程中产生的较大量“三废”，即：废气（吹风气、合成驰放气等）、废渣（造气炉渣或煤矸石）、飞灰（集尘器细灰），“三废”的循环利用潜力巨大。（2）XX公司也是用热用电大户，现主要采用小型锅炉来满足生产用热的需要，现有各种小型锅炉4台，锅炉总容量达46t/h，烟囱3座。由于这些锅炉均运行多年，存在热效率低，能耗高，供汽不稳定等诸多问题，既浪费了能源又造成了环境污染，同时还不同程度地存在着安全隐患。,实例:XX化工有限公司能量系统优化改造项目,63,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,1、首先要分析企业自身的节能潜力,（3）XX公司目前正常生产用电负荷约34500kW，年用电量约为2.5亿kwh，用电负荷约占全县的一半以上。随着企业的发展，生产装置的扩大，五年内，企业整个用电负荷将增加三分之一。因此，电力紧张的问题将愈显突出，亟待实施电能优化措施，降低电耗。（4）变换气脱碳是合成氨原料气净化的一个重要工序，采用不同的技术路线进行变换气脱碳是影响吨氨能耗和环境保护的重要因素之一。目前国内外合成氨厂所采用的脱碳方法可分为湿法和干法两大类，湿法脱碳工艺电耗、水耗高，自动化程度低，操作过程中容易出现严重的跑液、带液、堵管、起泡等事故，脱碳溶剂容易造成环境污染事故，所以为了降低合成氨生产成本，实现清洁无污染生产的目标，湿法脱碳逐渐被干法脱碳代替。,实例:XX化工有限公司能量系统优化改造项目,64,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,2、提出具体的能量系统优化改造项目内容,（1）建设标准为年产15万吨氨醇系统能量优化工程项目。（2）引进三废流化混燃炉，充分利用合成氨生产中产生的“三废”，副产高品位的蒸汽，通过抽背发电后的低压蒸汽返回造气和其它工段使用，使合成氨生产真正实现两煤变一煤的目标，对合成氨生产锅炉进行改造，新建50t/h三废硫化混燃炉配3000kw/h热电联产；（3）对变换气湿法脱碳进行技术改造，新建干法变压吸附（PSA）脱碳装置；（4）在合成原料气进行联醇烃化净化基础上，新建二甲醚多联产工程；（5）采用溴化锂制冷回收尿素蒸汽冷凝液低温余热；（6）建设煤棒生产线，降低制气成本；（7）采用无动力氨回收技术，回收合成氨弛放气和储罐气中的氨，满足膜提氢要求。,实例:XX化工有限公司能量系统优化改造项目,65,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,3、能量系统优化改造的节能目标,（1）经济目标：采用三废混燃炉及热电联产技术净节电量为1474.4万KWh/a，折能耗3.49GJ/tNH3，年节煤3.92万吨，折能耗5.46GJ/t NH3；采用原料粉煤综合利用技术，提高了煤炭的综合利用水平，节约了高品位煤炭资源；采用变压吸附脱碳，吨醇氨节电80kwh/tNH3，折能耗0.947GJ/tNH3；采用无动力氨回收节能技术，全年能耗折标煤为320吨，折能耗0.0625GJ/tNH3；采用溴化锂制冷机组，年节电552万kwh,折能耗0.43GJ/tNH3；采用合成氨系统二甲醚多联产技术，可以作为液化石油汽、柴油燃料替代品改造后折合每吨氨节能为10.39GJ/tNH3，折每吨醇氨节标煤为354kg/tNH3，全年节标煤53100吨。（2）环境目标：本项目没有废水排放，产生的废气、废渣经治理后可以达标排放。,实例:XX化工有限公司能量系统优化改造项目,66,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,4、天然气为原料的中型合成氨系统节能改造,实施单位,相关生产企业,投资规模,总投资约为1.4亿,能耗及效益指标,吨氨综合能耗从1600千克标煤降为1200千克标煤；,每吨合成氨节省330立方米天然气，吨氨综合能耗达到引进的30万吨合成氨1200千克标煤的水平，年节能能力7-8万吨标煤。,67,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,造气系统采用富氧换热式两段转化工艺;一段炉采用低水比触媒；采用新型压缩机，改造原有活塞式氮氢压缩机;采用第二代膜法分离技术，回收驰放气。,4、天然气为原料的中型合成氨系统节能改造,68,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,5、18-30万吨合成氨尿素节能扩产,实施单位,相关生产企业,投资规模,总投资约为2.45亿,能耗及效益指标,合成氨吨综合能耗降为1500千克标煤；,每吨合成氨节省350-400千克标煤，年节能能力6-7万吨标煤。,69,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,采用造气自动加煤、新型炉箅、炉条机无级调速等技术；DDS变换气脱硫，NHD法脱碳等先进工艺；计算机控制技术；尿素装置采用二氧化碳气提节能、节水。,5、18-30万吨合成氨尿素节能扩产,70,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,6、变压煤气化技术应用,实施单位,以煤为原料的氮肥厂,投资规模,总投资约为1100万元,能耗及效益指标,合成氨综合能耗降低250千克标煤/吨；,该技术比国外的加压煤气化工艺节省了制氧的能耗,比常压煤气化工艺节省了煤气的压缩功,利用煤气中的大量蒸气和热量,每吨合成氨节省250千克标煤，可降低成本170元,投资回收期3年。,71,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,建设工业规模的变压煤气化炉及煤气处理装置；以常压空气和加压水蒸气为汽化剂；采用周期性的变换煤气化压力的方法制造出加压煤气；,6、变压煤气化技术应用,72,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,7、多段炉水煤气化发生炉碎煤气化,实施单位,以煤为原料的氮肥厂,投资规模,总投资约为1000万元,能耗及效益指标,合成氨综合能耗降低150千克标煤/吨；,该技术可实现不用富氧连续制气,比其他富氧连续制气造价减少40%,比固定床间歇制气碳的利用率提高10%左右.采用碎煤制气,扩大了原料来源.,73,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,8、合成氨生产系统节能改造,实施单位,各有关氮肥企业,投资规模,单套投资约为3500万-4000万元,”十一五”期间共安排120套装置改造总投资42亿-48亿.,能耗及效益指标,合成氨综合能耗降低140千克标煤/吨；节电 160千瓦时，成本下降120-150元,120套装置改造后，年节煤169.5万吨标煤，节电19.2亿千瓦时。,74,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,采用成熟的工艺和技术，改造造气、净化、压缩和氨的合成四个工序的工艺、设备、技术和能量利用系统。,8、合成氨生产系统节能改造,75,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,9、合成氨尿素蒸气自给节能改造,实施单位,各有关氮肥企业,投资规模,单套投资约为1.0-1.1亿元，共安排40套装置改造总投资40亿-44亿.,能耗及效益指标,合成氨综合能耗1430千克标煤/吨；吨尿素蒸气消耗1300千克。,40套装置改造后，年节煤104万吨标煤，节电9.6亿千瓦时。吨氨成本下降260-280元，吨尿素成本下降80-100元。,76,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,采用醇烃化合成氨原料气精制工艺、低压低能耗氨合成系统、低能耗的变换工艺技术；采用新型重风燃烧炉和余热回收器集中回收造气吹风余热和上下煤气显热的副产蒸气的合成氨蒸气自给技术；采用尿素生产节汽技术和全燃驯化流化床锅炉技术。,9、合成氨尿素蒸气自给节能改造,77,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,10、中小型合成氨热电联产工程,实施单位,各相关企业,投资规模,总投资4亿.,能耗及效益指标,每千瓦供电煤耗下降180千克标煤,按年供电3.44亿千瓦时计算，年节煤6.2万吨标煤。,78,（四）重点工程,合成氨生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,采用“IGCC煤气联合循环热电联供”方案，以煤及造气工段排出的炉渣、煤屑、除尘泥为煤气发生炉的燃料；将发生炉煤气和吹风气混合成HHV热值达4.75MJ/M3的混合煤气，作为燃料供联合循环燃机，回收利用吹风气等造气工段排出的废料，实现热电联产。,10、中小型合成氨热电联产工程,79,项目实例,80,项目实例,81,项目实例,82,（四）重点工程,钢铁生产能量系统优化重点项目,1、建立钢铁生产能源管理中心,实施单位,未来5-8年,选择10家大中型企业,投资规模,总投资20亿.,能耗及效益指标,年节煤1%,年产800万吨钢的大型企业,年耗能总量650万吨标煤,年节煤1%,年节煤6.5万吨标煤。直接经济价值约5000万元。投资2亿元建能源中心，回收期5年。本项目全部建成预计年节能能力60万吨标煤，年节能效益4.5亿元，年减少CO2排放150万吨。,83,（四）重点工程,钢铁生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,能源管理中心对钢铁生产全过程进行能源监控和调度，及时进行诊断分析、能源平衡预测，系统运行优化专家系统。,1、建立钢铁生产能源管理中心,84,（四）重点工程,钢铁生产能量系统优化重点项目,2、电炉炼钢综合节能工程,实施单位,选择20座现有电炉，从特钢企业选择,投资规模,总投资6亿.,能耗及效益指标,节约每吨标煤的投资不超过3000元。,本项目全部建成预计年节能能力25万吨标煤，年节能效益2亿元，年减少CO2排放65万吨。回收期3年。,85,（四）重点工程,钢铁生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,采用现代电炉钢生产工艺，电炉只完成熔化和氧化过程，还原、精炼功能置于炉外；电炉采用水冷壁炉泡末渣埋弧熔炼、高电压、低电流供电技术；将交流电弧炉改为直流电弧炉；采用连续加料方式；在有多余铁水的企业，实现电炉铁水热装工艺，缩短冶炼时间；电炉采用留钢操作，促使冶炼过程供电平稳，减少断电次数。,2、电炉炼钢综合节能工程,86,（四）重点工程,钢铁生产能量系统优化重点项目,3、建立炼铁电炉专家操作系统,实施单位,未来5-8年,选择大中型企业中选择25座1000立方米以上的高炉,投资规模,总投资10亿.,能耗及效益指标,炼铁工序直接节能2%,本项目全部建成预计年节能能力70万吨标煤，年节能效益5.5亿元，年减少CO2排放180万吨。回收期2年。,87,（四）重点工程,钢铁生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,高炉原料管理、布料制度、炉温管理等专家监控系统,3、建立炼铁电炉专家操作系统,88,（四）重点工程,钢铁生产能量系统优化重点项目,4、副产煤气高效燃烧控制系统,实施单位,选择大中型钢铁企业,投资规模,总投资5亿.,能耗及效益指标,原料消耗降低5%,本项目全部建成预计年节能能力20万吨标煤，年节能效益1.5亿元，年减少CO2排放52万吨。回收期3年。,89,（四）重点工程,钢铁生产能量系统优化重点项目,主要技术措施和改造内容,对煤气产、供、用进行一元化集中管理；制定合理煤气调度计划；建立煤气流监视报警和压力自动放散系统；编制煤气平衡计划。,4、副产煤气高效燃烧控制系统,90,项目实例,91,项目