建设年产2.2万吨石墨电极项目可行性研究报告

XXX碳素有限公司建设年产22万吨超高功率石墨电极项目节能分析专项报告二八年八月目录第一章项目基本情况11项目名称12项目建设地点及厂址13项目建设规模及建设内容14工艺技术方案、设备方案和工程方案15主要原材料、燃料及动力16环境保护17劳动定员及劳动力来源18投资与资金筹措及效益分析第二章节能分析21设计依据22项目能源消耗种类和数量分析23项目所在地能源供应状况分析24节能措施25建筑节能26能源管理第三章节能效果分析结论与建议第一章项目基本情况11项目名称XXX碳素有限公司建设年产22万吨超高功率石墨电极项目12项目建设地点及厂址121建设地点项目选址在S212省XXX工业区，茶临线路西。项目西北为农田，东临公路，厂址距107国道和京深高速公路不足20公里，距京广铁路较近，交通十分方便。水、电供应有保障，项目区四周无文物景观和敏感点，离居民区生活区较远，该区域地岩性较为均匀，无不良地质现象。工程地质条件尚属简单，地基承载力为100110KPA，是较理想地段。122厂址条件1、地形地貌成安县城位于河北省南部，东经1143111453，北纬36183640。东与魏县、广平县相连，南与临漳县交界，西与磁县毗连，北与邯郸县、肥乡县接壤。全县总面积482平方公里，距邯郸市30公里。成安县全县属于冲积平原，地形平坦开阔，西南稍高，东北稍低，海拔高度在5156米之间。平均坡度为1/2000。受历史上漳河数次迁移的影响，在县城内从西北至东南留下四条宽约500米的沙带。成安县境内无较大天然河流，但人工渠道发达。民有渠在磁县境内从岳城水库引水，流经临漳后又从成安县穿越。县内的主要沟渠为民有北干渠、团结东干渠和团结西干渠，以及它们配套的支渠。上述各干渠向北穿过肥乡县，于永年县境内的滏阳河交汇。上述渠道平时基本上无水，农灌时通过岳城水库下泄的水。灌溉面积12万亩。暴雨时将过多的积水排入滏阳河及其支流支漳河。2、气象资料成安县地处暖温带，属温带大陆性季风气候。该区域春秋干旱少雨，夏季炎热多雨，冬季寒冷少雪，主导风向冬季为北风，夏季为南风。年平均气温131，一月平均气温17，7月平均气温261，年平均无霜期为2031天，多年平均相对湿润度为66，多年平均降水量465MM，最大积雪厚度100MM，最大冻土深度42CM。3、地震烈度该地区地震烈度为7度。4、水文地质及工程地质成安县所在的位置属于新华夏构造体系的新生代坳陷区。基岩下限极深，期上覆盖巨厚的第三系、第四系覆盖层。露出地面的均匀第四系地层。第四系覆盖层从下往上为下更新统、中更新统、上更新统、全新统地层。它们是由地址史上的黄河、漳河、滏阳河交叉泛滥沉积而形成的，是华北平原的一部分。按成因细分可将本地规划太行山山前冲积洪积扇到冲积湖积平原的过渡带。第四系松散岩层中的地下水有潜水各深浅不一的若干层承压水。浅部的潜水含水层的岩性为细砂和粉砂，古河道局部中砂。含水层底板埋深20M60M不等。接受大气降雨、侧向泾流及河渠的渗漏补给。以人工开采、侧向出流、蒸发、越流等形式排泄。深层含水层的岩性以中、细砂为主。深度150350M，厚度30M左右。受侧向补给和其它含水层的越流补给。以人工开采和侧向出流为其排泄方式。目前县城以开采深层地下水为主。第四系冲积层地下水是本地区工农业和居民生活的主要用水水源。13项目建设规模及建设内容131建设规模该项目规模选择是根据对国内所有碳素设备生产厂进行考查，决定引进吉林碳素生产设备制造厂产的，具有国内先进水平的碳素生产线一条，该生产线设计能力为年产22万吨石墨电极。132建设内容1、土建工程该项目总建筑面积15350平方米，其中厂房、仓库11210平方米，宿舍、办公等配套用房1530平方米，道路硬化1800平方米，围墙810米（详见下表）。费用（万元）序号工程名称结构形式工程量单位工程量单位合计一征地亩30390二建筑工程1焙烧车间钢筋砼M240005002002成型车间钢筋砼排价M2800500403浸渍车间钢筋砼排价M2280500144中碎车间钢筋砼排价M2140578815煅烧车间钢筋砼排价M26756004056原料仓库砖混M21800300547机加工车间砖混M2500500258成品仓库砖混M22000300609办公室砖混M210005005010职工宿舍砖混M2804503611除尘室等砖混M2200400812维修车间砖混M2303000913泵房砖混M2303000914配电室砖混M2100300315冷却室钢筋砼M23005001516废水处理设施钢筋砼40045018三室外工程2882、设备购置该项目购置振动成型机、混捏机、破碎机、给料机、焙烧炉等75台套，总装机容量400KWH，总投资1944万元。3、建设内容附助设施供水现有水井一眼，无需投资，即可满足，排水需铺设排水管道600米，供电需增设500KVA变压器一台。14工艺技术方案、设备和工程方案141工艺技术方案1、工艺流程图该项目生产工艺流程图为破碎配料搅拌成型焙烧浸渍焙烧石墨化加工定型成品2、工艺流程说明1煅烧。石油焦都要进行煅烧，煅烧温度应达到1300以上，充分去除原料中挥发分，提高焦碳的真密度，机械强度和导电性，石油焦在进厂后经破碎（用鄂式破碎机）进入煅烧炉（碳素专用设备），煅烧后冷却进入原料库。2破碎筛分及配料。将煅烧过的原料破碎（双辊破碎机）及筛分（振动筛）成指定尺寸的骨料颗粒，一部分原料磨成细粉（用1大门围墙M8181642厂区道路硬化M21800163室外给排水管道M240008合计15350693雷蒙磨）。按照配方称量后集聚组成各种颗粒的干混合料。3混捏。在加热状态下将定量的各种颗粒的干混合料与定量的粘结剂混合（煤沥青），搅拌成（用混捏锅）可塑性糊料。4成型。在外部压力作用下，（用振动成型机和挤压成型机）将糊料压制成具有一定形状及高密度的生电极（生坯）。5焙烧。将生电极置于专门的高温炉（碳素焙烧炉）中，用填充料（焦粉）覆盖，逐步加热至8501000，使粘结剂炭化，从而获得焙烧半成品。6浸渍。为了提高产品的密度和机械强度，焙烧半成品装入高压釜内，将液体浸渍剂压入焙烧半成品的产品空隙中，浸渍后再次焙烧，为了得到高密度及高强度的产品，浸渍及再次焙烧需反复进行23次。7石墨化。将焙烧半成品装入石墨化炉内，用直接通电的加热方法，使焙烧半成品转化为石墨晶质结构，从而获得人造石墨电极具有的物理化学性能。8机械加工。按照要求，对石墨化后的半成品进行表面车削，端面及连接用螺纹的加工。然后经检验包装发给用户。142设备方案根据选用的生产工艺、生产规模及配套条件的需求，本项目选用节能高效的新型设备，坚决淘汰不使用国家产业政策目录中规定的淘汰的落后设备。购置设备清单如下表单位万元序号设备名称规格数量单价金额备注1振动成型机2400350011801802混捏机PHN2000升2581163锤式破碎机500750145454四层振动筛子150020001665转磨机500180011361366搅拌磨3221887斗式提升机D25090000175758单梁天车H9000L1500185859门式天车H6000L70001252510电磁振动给料机DE21211贮料室1500200030001183612糊料斗100013002153013沥青熔化槽2000250025511014沥青泵221252515糊料加料平台600040001161616浸渍罐15004500116516517真空罐1300250012222181300250012219空气压缩机2KG181820真空泵W3131321预热焙烧炉1383822沥青计量熔200025001121223冷却熔2000300015524浸渍吊框1300200016625抓斗0516626电极夹具50051527破带输送机B400L1000016628清水泵2103603629烟囱800360001161630烟囱500200001101031屯气控制框2142832油热锅炉80大卡1262633管道设备448434变压器200KVA16440635焙烧炉8组3室144036运输车辆2265237办公用具67538照明239数控机床66036040除尘器101515040空气过滤器6530合计751944143工程方案本工程建筑面积15350平方米，其中厂房、仓库、生产车间用房11210平方米，宿舍办公等配套用房1530平方米，场区硬化1800平方米。1、给排水本项目主要用水为生产、生活、绿化，年用水量10000吨，其中生产用水9000吨/年，生活及其它用水1000吨/年（含绿化用水）。1）给水本项目用水水源来自县城供水网，能力富裕，可满足本工程的生产、生活和消防用水。本项目年用水量10000吨。2）消防给水根据消防规范及市消防部门的有关规定，室外消防用水量按20L/S设计，室内消防用水按15L/S设计，在厂区按消防要求设地面消火栓，主要建筑物内设环形管网消防系统，配电室内不设消防栓，另配化学灭火器，保证消防需求。3）排水本项目工厂雨水排水系统依靠重力自流。污水经处理后部分用于厂区绿化，部分可循环使用，污水基本不外排。2、供电本项目所用电源引自厂址附近的11万伏变电站，需增1台500KVA变压器（原有1台30KVA变压器），可保证供应。在厂区内设置配电室以满足用电需求。厂区内新建配电室，厂内动力、照明干线采用铜芯橡胶护套电线或电力电缆沿桥架向各配电箱配电，由配电箱至用电采用穿管敷设，车间照明采用高效节能灯具。各建筑物均按国家现行规范设置相应地防雷设施，低压配电接地系统采用TINCS系统。防雷电设专用接地极，接地电阻均应达到规范标准，所有电气设备的外露可导电部分及装置外导电部分均做等电位联结。3、供热本项目选用1台05T热水锅炉，以保证正常生产和员工冬季采暖需要。15主要原材料、燃料及动力本项目所需原材料为针状焦、沥青、煤及其它辅助原材料。原辅材料、燃料及动力年用量表序号名称单位数量备注一原材料1针状焦吨264002沥青吨30003柴油吨1804其它辅料吨45二燃料动力1电千瓦时17300002煤吨3873水吨90004燃油吨65汽吨16环境保护该项目建成运行时对环境造成一定影响有以下几方面因素1、粉尘；2、烟尘；3、废水；4生产炉渣与生活垃圾。拟采取治理办法1、粉尘治理公司成型车间内破碎、筛分、配料、混捏和机械加工车间，各产尘点均设有通风收尘系统，所产生的炭粉尘和石墨粉经旋风除尘器和高效袋式过滤收尘器二级收尘、除尘效率可达99以上，收集粉尘全部回收重新投入原料中，这样既改善了员工的工作环境，而且还可以使生产成本低。2、烟尘治理方法烟尘主要是焙烧沥青烟气。碳素制品的焙烧是含有1622的沥青粘结剂的生制品在隔绝空气的条件下通过1000左右的高温进行炭化的过程中产生的大量尾气，除燃料的燃烧产物和填充料的粉尘外，还含有大量的（每吨焙烧品约50公斤）粘结剂（煤沥青）热解产物，主要成分大致为烃类气体，冷凝焦油微粒，烟炱粒子等。公司拟使用的焙烧炉子是敞开式4组双向加热焙烧炉和湿式高效陶瓷多管脱硫除尘器，W6型全套设备，对烟尘、黑度、二氧化硫进行过滤，使其烟尘排放浓度为1358MG/M3，烟气黑度小于1级，各项指标达到工业炉窑污染物排放标准所规定的非金属加热炉二类区相关标准。3、废水治理生产排出的废水主要是煅烧炉冷却水套排出的水，基本是无毒无味，建一个回水池，日生产生活用水量30T，日排水量2T，沉淀后反复使用，既节约水又保护环境。4、生产炉渣与生活垃圾废渣主要是废糊料、炉渣，为了减少污染应加强管理，对产生出的废渣集中堆放，作为新型建筑材料用。生活垃圾定点堆放，定期运往成安县垃圾填埋厂处理。17劳动定员及劳动力来源工程制度生产车间每天三班。每班8个小时，根据工作性质的不同，有效生产日300天，员工每周工作时间不得超过40小时。劳动定员根据本项目工作制度，设备配置情况及管理体制，本着精简高效的原则，项目总定员240人。劳动力来源为了保证本项目产品质量，提高产品市场占有率，公司员工从社会上招聘，公开选拔，竞争上岗。进厂员工必须进行入场培训，学习公司规章制度，熟悉各岗位应知应会。对相关专业人员必须经过培训后方可上岗。18投资与资金筹措及效益分析181项目总投资本项目总投资为2837万元，其中固定资产投资2637万元（主要用于征地30亩、投资90万元，土建15350平方米，需投资603万元，购置设备75台套需投资1944万元）；铺底流动资金200万元。182资金筹措本项目总投资为2837万元，全部由XXX碳素有限公司自筹解决。183效益分析项目建成后正常年销售收入748亿元，总成本为71亿元，年利润总额3800万元。投资利润率133，年均税后利润2850万元，项目具有较好的财务盈利能力。第二章节能分析21设计依据211设计依据及用能标准中华人民共和国节约能源法中华人民共和国清洁生产促进法关于印发节能减排综合性工作方案的通知（国发200715号）节能中长期专项规划（发改环资20042505号）产业结构调整指导目录（2007年本）（国家发改委令第40号）中国节能技术政策大纲（国家发改委。科技部2006年12月）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年65号）工业企业能源管理导则GB/T155871995采暖通风与空气调节设计规范GB500192003工业设备及管道绝热工程设计规范GB502641997工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准GB501851993评价企业合理用电技术导则GB/T34851998评价企业合理用热技术导则GB/T34861998节电措施经济效益计算与评价GB/T134711992中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值GB/T186132002三相配电变压器能效限定值及节能评价值GB/T200522006公共建筑节能设计标准GB/T201892005绿色建筑评价标准GB/T503782006外墙外保温工程技术规范JFJ1442004建筑照明设计标准GB500342004建筑采光设计标准GB/T500332001河北省介于能源条例（2006年5月4日河北省第十届人民代表大会常务委员会第二十一次会议通过）关于转发的通知（冀发改投资2007152号）河北省主要工业产品单位产品能耗限额（第一批）（冀经贸资2002391号）河北省用水定额（试行）（冀水资20023号）212项目节能背景分析节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是当前一项极为紧迫的任务。目前，我国已成为世界第二大能源生产国和第二能源消费国。特别是近两年来，在国民经济快速增长的拉动下，我国能源需求增长较快，能源紧张业已成为制约经济持续稳定发展的重要问题。我省由于高耗能产业比重偏大，致使能源消耗增长过快，能源自给率不断降低，对外依存度加大，单位国内生产总值综合能耗、工业企业单位产品综合能耗、建筑业单位建筑面积采暖能耗等指标高位运行。2005年全省能耗总量比2000年增加764，高于GDP增幅6个百分点，单位GDP能耗、工业增加值能耗为196和441吨标准煤，分别高于全国074和182吨标准煤，全省一次能源自给率不足50。加强节能工作已成为我省当前的一项紧迫任务。为进一步推动全社会开展节能降耗，缓解能源瓶颈制约，建设节能型社会，促进经济社会可持续发展，实现全面建设小康社会的宏伟目标，国家和省相继出台了多项节能政策、法规。其中国家十一五节能中长期专项规划提出，到2010年每万元GDP（1990年不变价，下同）能耗由2002年的268吨标准煤下降到225吨标准煤，20032010年年均节能率为22，到2020年每万元GDP能耗下降到154吨标准煤，20032020年年均节能率3，主要产品（工作量）单位能耗指标2010年总体达到或接近20世纪90年代初期国际先进水平，其中大中型企业达到本世纪初国际先进水平；2020年达到或接近国际先进水平。河北省人民政府关于加强节能工作的决定也提出“十一五”期末万元GDP能耗下降到156吨标准煤，比“十五”期末总体节能降低20左右，工业节能达到25以上。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、技术支撑体系和监督管理体系，形成政府引导下市场主体自觉节能的新机制。本项目选用先进水平的生产设备，采用成熟的生产工艺、技术，生产石墨电极。通过项目的实施将创造多个新的就业岗位，带动当地经济的进一步繁荣和社会和谐发展，为成安县工业的发展注入一份新的活力，具有较好的经济效益和社会效益。22项目能源消耗种类和数量分析221能耗种类和数量1、本项目主要能源消耗种类电力生产设备用电、辅助生产设备用电、办公生活设备用电、照明用电；煤冬季采暖锅炉用煤和焙烧部分用煤水生产、生活用水柴油生产运输及生产设备用柴油2、能耗数量用电量全年耗电173KWH用煤全年用煤387T用水生产用水量9000T柴油年用柴油180T燃汽油6T本项目主要能源和含耗能工质的品种及年需要量见下表项目组要能源和含耗能工质的品种及年需要量表年需要量折算系数序号能源名称单位实物单位系数折标煤（T）备注1电万KWH173T/万KWH122921262新水万T09T/万T086083煤T387T/T0714327644柴油T180T/T1457126285燃料油T6T/T1428686全部能源消耗折合标准煤年用量7612本项目全部能源消耗折合标准煤年用量为7612吨/年。222项目能耗指标的计算1、最终产品计算准确核实项目工序产量及最终产品产量是正确各项能耗指标的前提，为此，利用质量平衡的原理，根据项目设计规模和产品方案确定产品最终的产量见项目最终产品产量表。项目最终产品年产量表序号产品名称单位产量备注1石墨电极T220002、项目工业总产值及工业增加值根据项目经济评价确定本项目工业总产值为71000万元，工业增加值工业增加值工业总产值工业中间投入应交增值税（生产法）127亿元。3、项目能耗指标的计算能耗指标比较表序号类别项目单位本设计指标行业规定指标1产品能耗指标单位产品综合能耗（标煤）KG/T3462产品能耗指标单位产品综合水耗T/T0363产品能耗指标万元产值综合能耗（标煤）T/万元001121（邯郸十一五末）4增加值能耗指标万元增加值综合能耗（标煤）T/万元0059955（邯郸十一五末）23项目所在地能源供应状况分析电力供应邯郸地区是河北省南部电网的主要电源地之一，至2003年底，邯郸地区电网直调机组装机总容量已达2997MW，其中邯峰发电厂的660MW机组是华北电网单机容量最大的机组。邯郸地区最大负荷仅为1600MW左右，外送电力可达1400MW，若计及话华中、山东向华北网送电1500MW。邯郸地区外送电力将达2900MW“十一五”期间省电力公司将对邯郸电网建设投资782亿元，是“十五”期间投资的236倍。因此本项目所在区域用电有保障。煤炭供应邯郸拥有丰富的煤资源，煤种齐全，煤质较好，是全国著名的煤产区，煤炭储量达到40亿吨，被誉为现代“煤都”。故本项目用煤完全可以依靠当地供应，供应来源可靠。水资源邯郸市水资源总量仅为全国平均水平的9，属于严重缺水地区，每年，邯郸市有超过六亿立方的地下水被超采。2007年，邯郸市启动了生态水网工程，根据东部平原，中部城市和西部山区的不同特点，确定了“东蓄、中调、西治”的生态水网建设方案，筹集了109亿元资金，从岳城水库、东武仕水库和境内的几条河里，赶在汛期前调水4亿立方，输送到农田水里工程中。本项目年用水量较小，供水有保障。24节能措施241工艺技术的节能措施及其节能效果1、选用先进成熟的工艺生产设备，保障设备较高的运转率，在科学的管理和调配使用下，将充分体现高效、节能的特性。2、车间除尘系统采用新型除尘设备，风阻力小，除尘效率高，消耗电能少，节能效果显著，可节约电能24。3、选用节能型锅炉，使其热效率达到80以上。242焙烧炉的效率提高措施焙烧炉采用国际上先进的宽火道、窄料箱节能炉型，装炉量及能源利用效率大幅提升，节能减排效果显著，年产能可提高20，吨消耗可降低17，填充料消耗量可降低15。243供、变电系统的节约措施，泵类、风机等通用机械设备的节约措施1、为了降低低压电气线路过长造成的电能消耗，在各主要用电车间就近设车间变电所，以减小低压电气线路长度。2、在高压开关柜和低压开关柜内采用节能高效分断能力高的断路器，保证电力的正常运行，减少停电事故。3、风机、设备主机均采用变频闭换控制技术，使其实际功率与负荷相适应，达到降低耗能，提高工作品质的作用。在输配电、用电系统，应用节电产品和节电技术。采用低耗新型变压器，优化变压器运行方式，应用高效电机，采用变频调速、稀土永磁电机调速等节能技术提高用电效率；采用动态无功检测技术，提高系统功率因数，抑制谐波。245其它节能措施等1、所有用水器具都应选用节水型产品，严格控制各用水点的水压和水量，安装计量仪表，以免管网跑、冒、滴、漏和流速过大或静压过高而造成水资源浪费。2、加强废水回收利用，污水处理后达标的部分用于厂区环境绿化。3、加大雨水利用。雨水通过雨水管网收集到消防水池，用于平时浇洒道路及绿化用，节约清水用量。4、建立健全节能管理制度，加强节能管理。25建筑节能251建筑节能标准要求国家要求,“十一五”期间新建建筑严格执行节能65的设计标准。采用高效保温材料复合的外墙和屋面等一系列技术措施，以达到节能降耗的目的。生产车间热指标为110W/M2；办公楼和宿舍楼热指标为70W/M2。照明照度标准为300LX。建筑围护结构隔热水平；围护结构传热系数屋顶