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国家强制标准工业硅单位产品能源消耗限额编制说明（预审稿）包头铝业有限公司2013年11月11日国家强制标准工业硅单位产品能源消耗限额编制说明1、任务来源工业硅产业近年来得到快速发展，2011年工业硅产量达到140万吨，产能甚至超过300万吨。为推动工业硅产业的节能降耗工作，保障工业硅产业的持续发展，国家标准委员会下达了强制性国家标准工业硅单位产品能源消耗限额的制定计划（计划编号：20120035-Q-469,国标委综合【2012】37号），经全国有色金属标准化技术委员会委托，由包头铝业有限公司负责、云南永昌硅业等单位参加，完成工业硅单位产品能源消耗限额的标准制定工作。该标准性质确定为强制，是首次制定，完成时间为2014年，技术归口单位为全国有色金属标准化委员会。2、关于制定工业硅单位产品能源消耗限额国家标准的重要意义2004年以来，国家针对高耗能，高排放的资源性产品行业相继出台了一系列宏观调控政策措施。工业硅行业和钢铁、电解铝和铁合金等行业一样，都是被重点调控的行业之一。在国家不断加强宏观调控力度下，应该说工业硅项目低水平重复建设的势头已受到一定遏制，落后生产能力开始被淘汰，整个行业节能和环保意识有新增强。目前我国工业硅行业电耗成本占总成本的50%以上，一般电单耗为12000度至14000度，南北方差异较大，原因在于工业硅生产所用原料质量分布的不均匀性。未来工业硅的发展趋势必须着手于加强现代化的管理体系，掌握新的核心技术，更要加快发展方式转变，提高自主创新能力，着力提升产品和技术结构，抓好节能减排，大力发展绿色经济。因此提出制定工业硅单位产品能源消耗限额标准。工业硅产业不仅是技术、资金、资源密集型产业，也是能源消耗大户。随着我国经济的发展，工业硅的内需在迅速增长，但我国工业硅产业的技术水平和物耗能耗水平与国际先进水平相比还有差距，因此进一步的节能减排势在必行。工业硅单位产品能源消耗限额标准的制定将引导工业硅产业的健康发展，推动工业硅企业的结构调整和技术升级，促进工业硅企业不断提高技术和管理水平，积极采用新技术、新工艺，推进节能降耗，提高能源利用效率。3、工作简况31 包头铝业有限公司成立于2001年6月28日，前身为包头铝厂，始建于1958年，2007年12月加入中国铝业股份有限公司。包头铝业有限公司现有电解铝生产能力40万吨，同时有工业硅、陶瓷过滤生产厂等关联子公司。其中包铝集团金石硅业有限责任公司成立于2003年4月，主要设备有10000kvA工业硅炉两台，产能为10000吨，生产各类牌号工业硅产品。32 包头铝业有限公司接受起草任务前后，在有色标准化委员会轻标委秘书处帮助下，根据国家标准制修订程序，成立了项目工作小组，并迅速开展相关工作。321 前期工作a）2011年12月组织有关技术人员，到参与起草单位云南永昌硅业走访调研，初步确定了标准构架。b）2012年2月-6月，项目组充分收集整理国内产业相关数据，与业内专家技术人员充分探讨，初步完成了标准草案及编制说明草案。c）2012年7月，全国有色金属质量计量标准研究所下发关于对标准工业硅单位产品能源消耗限额调研的通知，调研主要内容是通过走访各生产企业对标准编制意见，了解各主要厂家近三年产品能耗情况，探讨制定限额分档的基本思路和依据。根据此函，项目工作组组织有关人员进行第一次实地走访调研，走访单位有：四子王旗佳辉硅业有限公司、包头市三晟新能源有限公司、丰镇天元化工有限公司、四川金洋康宁硅业有限公司、四川恒业硅业有限公司。走访结束后，在走访调研基础上，完善标准草案及编制说明草案，形成原始讨论稿。d）2012年8月，该标准原始讨论稿第一次在中国有色金属标准质量信息网上挂网面向全国征求意见，并在9月3日在贵阳有色轻标委组织的标准会议上，对该标准原始讨论稿进行了讨论，确定了基本文本格式及下一步工作方向。322 中期工作a）第二次走访调研，形成二次讨论稿。2012年12月，全国有色金属质量计量标准研究所、包头铝业有限公司对工业硅单位产品能源消耗限额进行了第二次走访调研。走访单位有：兰州市蓝星集团、四川省协鑫硅业科技有限公司、四川省乐山市林河集团、四川省中洋硅业有限公司。b）经过与走访调查工业硅企业单位产品能源消耗情况统计数据，企业未对本单位能耗情况进行统计，也未进行意见反馈。c）根据第一次、第二次走访调研情况，完善标准文本，形成第二次讨论稿。d）为第二次讨论会做准备。323第二次标准讨论会内容：2013年4月25日在云南省昆明召开了工业硅等6项国家标准预审会和讨论会，会上对工业硅等6项国家标准进行预审和讨论，相关单位参加了标准第二次讨论，意见如下：1、目前，工业硅产业鼓励建设大炉型（25KVA）以上，通过工业分会、有色标委、有关设计院多统计一些数据。2、 各工业硅企业应积极提供数据，为保密可通过有色标委会转达。3、 将5.1.1 a)条“生产系统能耗包括”改为“生产系统的冶炼电耗包括”。4、 将5.2条工业硅单位产品综合能耗按式（1）计算公式改为：e1+e2+e3+e4-e5ESi= PSi5、标准中应体现环保设施用电是在企业达到环保排放标准的情况下进行统计。324预审工作准备，根据第二次讨论会意见，电话联系了蓝星硅材料有限公司、浙江合盛硅业有限公司等8家企业，调查工业硅企业单位产品能源消耗情况统计数据，蓝星硅材料有限公司、浙江合盛硅业有限公司、云南永昌硅业股份有限公司三家企业提供了产品能源消耗数据，其他企业未对本企业能耗情况进行统计，也未进行意见反馈。三家企业产品能源消耗数据见附表。同时参考了铁合金单位产品能源消耗限额标准、轻金属工业硅熔炼过程中的节能措施、轻金属2005年第1期工业硅生产能耗及节能分析、铁合金2008年第5期工业硅生产的热力学分析与工艺改造、有色矿冶第17卷第5期工业硅冶炼中煤基类做还原剂的工艺要求探讨等资料，起草了工业硅单位产品能源消耗限额标准文本，形成预审稿。325后期工作a）项目组通过会议、走访、电话、挂网等多种形式征求国内多家代表性企业单位意见，对返回的意见进行汇总和整理。b）在前期各项工作基础上，形成标准预审稿，完善预审稿编制说明。c）预审会d）审定会4、编制原则目前国内没有统一的工业硅单位产品能源消耗限额标准，有2008年由国家发展和改革委员会发布的铁合金行业准入条件。考虑到国内工业硅的装备水平、原料质量分布、工艺控制等诸因素，本着结合实际、考虑发展趋势的原则，参考其他产业能耗限额标准，将工业硅产品能耗分为三个等级，即：现有企业限定级标准（节能降耗等级）、新建企业准入级标准（准入级）、目标先进级标准（行业先进级标准）。本标准参考文件如下：GB/T 1.1 标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则GB/T 2881 工业硅5、标准主要技术内容说明5.1 本标准分为强制性条款和推荐性条款，其中4.1条和4.2条为强制性条款，其余为推荐性条款。5.2 本标准将以工业硅为原料，通过电氧化还原方式生成工业硅的过程，其工业硅工艺流程图见图1：图1 工业硅工艺流程图5.3制定标准主要的依据工业硅单位产品能源消耗限额技术标准中，工业硅单位产品能耗指标限定级、准入级、目标级指标分别如表1、表2、表3。表1 现有工业硅生产企业单位产品能耗限额限定值单位产品综合能耗限额限定值（kgce/t）3500表2 新建工业硅生产企业单位产品能耗限额准入值单位产品综合能耗限额准入值（kgce/t）3200表3工业硅生产企业单位产品能耗限额先进值单位产品综合能耗限额先进值（kgce/t）3000目前，国内工业硅生产基本采用电炉生产氧化还原法。我国工业硅企业现有600余家，已建产能320万吨，100万吨在建产能，产量为136万吨，电炉总容量也超过了1000MVA。工业硅作为能耗大户，开始受到越来越受到关注。工业硅生产的平均能耗就高达每吨13000kWh，6300KVA以下小炉逐渐被淘汰。由国家发展和改革委员会发布，2008年3月1日起实施，铁合金行业准入条件（2008年修订）中规定，主要铁合金产品单位冶炼电耗，工业硅不高于12000千瓦时/吨，折标煤1475 kgce/t。目前，国内工业硅生产基本采用电炉生产氧化还原法生产。我国工业硅企业现有600余家，已建产能320万吨，100万吨在建产能，产量为136万吨，电炉总容量也超过了1000MVA。工业硅作为能耗大户，开始受到越来越受到关注。工业硅生产的平均能耗就高达每吨13000kWh（如下表），6300KVA以下小炉逐渐被淘汰，目前工业硅下游市场电解铝、汽车、化工以及太阳能行业的整体回落，工业硅终端市场需求已出现减速。部分省市规定的工业硅吨产品综合能耗指标和吨产品冶炼能耗限额指标如下：国内各省公布的工业硅产品能耗限额指标比较（单位：千瓦时/吨）省市品 种项目计量单位定额限额备注内蒙古工业硅工艺电耗千瓦时吨13000135002007年四川特级硅综合交流电耗千瓦时/吨 140002007年工业硅综合交流电耗千瓦时/吨 12000130002007年云南工业硅冶炼电耗千瓦时/吨130002007年贵州特级硅（A、B级）综合交流电耗千瓦时/吨140002005年普硅（C、D级）综合交流电耗千瓦时/吨136002005年贵州玉屏工业硅综合交流电耗千瓦时/吨128002008年注：项目一栏各地区统计口径并非完全一致。云南省2011年工业硅吨产品综合能耗消耗数据如下： 资料来源 网络序号企业名称工业硅产量（吨）单位产品冶炼电耗（千瓦时/吨）单位产品综合能耗（千克标煤/吨）单位产品硅石耗量（吨硅石/吨）1镇康县汇华硅业有限公司68891027920983.32盈江县和义硅业有限公司55281320221662.83保山丙麻硅业有限责任公司486011948220734陇川县搏鑫硅冶炼厂165021121022282.55麻栗坡县鸿源硅业有限责任公司366012011225936怒江宏盛锦盟硅业有限公司2226011998237537芒市越盛硅业有限责任公司167051089523903.18文山润熔冶炼有限公司6376.61175024452.19陇川县正丰硅业有限责任公司55051264325422.610麻栗坡县中信硅业有限责任公司52171202025711.411陇川县晶准硅业有限责任公司135641166926232.912云南施甸星辰硅业有限责任公司1822110002741313昌宁贞元冶炼硅有限公司117531158227432.514临沧贞元冶炼硅有限公司9003110712748215怒江鼎盛冶化有限公司11601200027633.316广南县宏顺硅业有限公司27161200027752.717双江西地澜沧江水电矿业有限公司53751172127942.818龙陵县龙山硅有限责任公司195081343828012.819龙陵县兴鑫硅冶炼厂96201079528732.720麻栗坡县天罡矿业有限责任公司19231192729302.521怒江泸水瑞巍硅业有限公司66521108629383.222陇川县中晟硅业有限公司111061190229662.923盈江县龙腾硅业有限责任公司34131200029872.524麻栗坡利源电冶有限公司18001194730112.625泸水县康华硅业有限公司80001187530123.426盈江县鑫峰元盛矿业有限公司163651031330432.727云南永昌硅业股份有限公司38209.91148030502.528芒市盛达泰硅业有限责任公司6171119163104329腾冲县巨鑫硅业有限公司79581257132862.830梁河县万鑫硅业有限公司91191231533233.531腾冲合力硅业有限公司75151319533362.632云南泸水金志矿业有限公司65661190033562.933盈江佳兆鑫硅业有限公司64761213333583.734潞西永鑫硅业有限公司75891297033972.935云南红海硅业有限责任公司97901522734063.136云县优势硅业有限公司25781202534093.137昌宁县盛吉硅业有限责任公司44381193134443.138泸水县康南硅业有限公司43191194734603.139永平县腾达金属硅冶炼厂17621191834772.740盈江县光明矿业有限责任公司94791093635723.141云南保山科源硅电有限责任公司60731354536242.842芒市永隆铁合金有限公司49911366136743.143盈江县闽安南硅业有限责任公司32741150036793.644盈江县木笼河硅业有限公司60002000037722.545麻栗坡华亿矿冶有限公司25551450038223.146盈江县勐源宏达硅业有限责任公司31171504438243.247德宏东方硅谷矿业有限公司39721449139943.848畹町金谷硅业有限公司69841350840393.249盈江县巨丰硅业有限公司37301319940803.350龙陵县顺康硅冶炼有限公司41221769741233.751盈江县诚毅硅业有限公司24751271542203.252保山市顺和硅业有限责任公司93791394943483.553畹町金华硅业有限责任公司14851546146664.654云南凤庆顺甸硅业有限公司9501831652073.655临沧市临翔区通临冶炼硅有限公司160250006192456芒市卓信硅业有限责任公司50003262365472.2单位产品综合能耗：3000 kgce/t占41%，3000 kgce/t3200 kgce/t占9%，3200 kgce/t3500 kgce/t占20%，3500 kgce/t占30%。工业硅生产是在单相或三相埋弧式矿热炉内进行冶炼，一般采用敞口电炉或者半封闭旋转式电炉连续生产的方式生产，其能源消耗主要分为冶炼过程中能源消耗和辅助生产中能源的消耗，冶炼工序能耗主要包括冶炼电耗、以及还原剂的能源消耗量；辅助工序包括动力电耗以及循环水系统、排风系统、精炼系统、输送系统、油料等能源消耗量。依据生产情况，测算如下：工业硅单位产品能源消耗测算表名称单位单耗量折标煤系数及单位折标煤值kgce/t系数单位冶炼电耗kwh135000.1229kgce/(kwh)1660石油焦kg7001.0kgce/kg700烟煤kg6000.9kgce/kg540其它还原剂kgkgce/kg200动力电耗kwh9000.1229kgce/(kwh)111压缩空气m33000.04kgce/kg12氧气m3210.4kgce/kg9新鲜水m350.2571kgce/kg1柴油m351.4571kgce/kg7其它10合计32505.4国内工业硅企业整体能耗水平根据调研情况，国内企业能耗水平主要有以下几个档次：a)10000KVA以上炉型，工艺成熟可靠，综合指标相对较优。综合冶炼电耗为13000kwh/t之间，折标煤约1600 kgce/t，其他能源单耗约为1900kgce/t,故综合能源单耗约为3500 kgce/t。b)一般的企业，综合能源单耗约为3500 kgce/t。c)建厂时间较长，如原料、设备、工艺等相对差一些的企业，一般综合能源单耗在3700 kgce/t。5.4国内工业硅整体工艺情况a) 炉子大型化：10000KVA以上炉型成为产业主力军。b)原料选配成熟：主原料已形成一套较稳定的渠道与选配工艺，指标也随之稳定化、先进化。c)产品品质优质化。5.5主要讨论（或验证）的分析、综述报告、技术经济论证、预期的经济效果本标准结合国家有关工业硅行业的相关规定、制度和国内相关标准，确定了各档指标。目前，国内尚无统一的工业硅单位产品能源消耗限额标准，但各工业硅企业受生产工艺、原料和机械装备的差异、统计指标口径不一致等诸多因素影响，造成各生产企业单吨工业硅能耗差异较大，不利于产业结构的调整和参与国际竞争。因此，迫切需要制定工业硅单位产品能源消耗限额的国家标准，促进工业硅行业的健康发展，促进工业硅企业不断提高技术和管理水平，积极采用新技术、新工艺，合理地综合利用各项能源，降低工业硅生产能源消耗，逐步淘汰能耗不能达标的落后装置，从而保护中国有限的能源和减少污染对环境造成的危害。本标准的实施将会产生积极的社会经济效果。6、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系目前，国内没有统一的工业硅单位产品能源消耗限额国家或行业标准，工业硅单位产品能源消耗限额标准是对国家相关法律、法规、政策的进一步细化，能推进工业硅产业节能降耗、提高能源利用率、促进工业硅产业健康发展。7、重大分歧意见和处理经过的依据 尚无8、国家标准作为强制性或推荐性的建议鉴于目前国内无统一的工业硅单位产品能源消耗限额国家或行业标准，各生产厂家根据各自的实际情况组织生产，对工业硅能源消耗限额没有更多的考虑和分析，故建议本标准作为强制性国家标准。9、贯彻国家标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容）为贯彻实施本国家标准，建议开展本国家标准的技术培训、宣传贯彻等工作。10、废止现行有关标准的建议 无11、其他应予以说明事项无为了能够顺利完成此次标准的修订工作，在随后的标准修订过程中，敬请各单位结合实际