第9章节能-节水(修改

东华工程科技股份有限公 可行性研究报告第九章 节能、节水9.1概述目前，全球资源相对不足的矛盾已日见突出，我国已将资源综合利用作为一项重大的技术经济政策，要求坚持资源开发和节约并举，把节约放在首位。资源的利用不仅要满足当代人的要求，还要不危害后代人的需求，资源的开发利用，既要体现在近期和远期的合理配置，还要体现在局部利益与国家整体利益的协调上。“十一五”时期，全国认真贯彻执行党中央、国务院的决策部署，把节能减排作为调整经济结构，转变经济发展方式，推动科学发展的重要抓手和突破口，取得了显著成效，基本实现了“十一五”规划纲要确定的约束性目标，扭转了“十五”后期单位国内生产总值能耗和主要污染物排放总量大幅上升的趋势。这为保持经济平稳较快发展提供了有力支撑，也为“十二五”节能减排目标奠定了坚定基础。国务院关于“十二五”节能减排综合性工作方案国发201126号提出主要目标：到2015年，全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤(按2005年价格计算)，比2010年的1.034吨标准煤下降16%，比2005年的1.276吨标准煤下降32%；“十二五”期间，实现节约能源6.7亿吨标准煤。2015年，全国化学需氧量和二氧化硫排放总量分别控制在2347.6万吨、2086.4万吨，比2010年的2551.7万吨、2267.8万吨分别下降8%；全国氨氮和氮氧化物排放总量分别控制在238.0万吨、2046.2万吨，比2010年的264.4万吨、2273.6万吨分别下降10%。“十二五”期间，我国发展仍处于可以大有作为的重要战略机遇期。随着工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级，我国能源需求呈刚性增长，受国内资源保障能力和环境容量制约以及全球性能源安全和应对气候变化影响，资源环境约束日趋强化，“十二五”时期节能减排形势仍然十分严峻，任务十分艰巨。特别是我国节能减排工作还存在责任落实不到位、推进难度增大、激励约束机制不健全、基础工作薄弱、能力建设滞后、监管不力等问题，这种状况如不及时改变，不但“十二五”节能减排目标难以实现，还将严重影响经济结构调整和经济发展方式转变。我们必须把思想和行动统一到党和国家的决策部署上来，坚持降低能源消耗，减少主要污染物的排放，合理控制能源消费总量相结合，加快转变经济发展方式，坚持优化产业结构、推动技术进步、强化工程技术措施、加强管理引导相结合，大幅度提高能源利用效率，显著减少污染物排放；进一步形成政府为主导、企业为主体、市场有效驱动、全社会共同参与的推进节能减排工作格局，确保实现“十二五”节能减排约束性目标，加快建设资源节约型、环境友好型社会。本工程是贵州双赢生态产业园项目：一期工程为高塔生态复合肥装置20万吨/年、硫铁矿制硫酸装置40万吨/年、湿法磷酸装置（100%P2O5）12万吨/年、氟硅酸铵装置0.65万吨/年、生态缓释肥装置30万吨/年、磷石膏制石膏砌块200万平方米/年、磷石膏制纸面石膏板1500万平方米/年；二期工程为磷石膏制硫酸装置220万吨/年、湿法磷酸装置（100%P2O5）12万吨/年、氟硅酸铵装置0.65万吨/年、湿法磷酸净化装置（工业级磷酸85%H3PO4）10万吨/年、生态缓释肥30万吨/年、生态缓释肥装置20万吨/年。本项目生产品种多，大都是化工产品，化工产品的能量消耗有一次能源煤、水和二次能源电力和蒸汽等。生产每吨化工产品所消耗的能源与采用的生产原料、燃料品种、生产规模、工艺流程、工艺条件有很大关系，各个同类型产品的化工厂，由于使用不同原料，不同生产规模和采用不同工艺技术，能耗水平差别很大，尤其是采用传统流程的化工厂，技术水平比较落后、普遍存在产品能耗高、生产成本高、环境污染严重 的弊端。目前随着能源价格的不断提高，化工厂经济效益下降，生产受到很大威胁，因此，企业必须尽快进行节能技术改造，对本项目的能量消耗应进行合理分析，从而采用先进工艺和高新技术及有针对性的节能措施来降低能耗，实现企业节能减排，提高企业的经济效益。9.2节能节约能源是我国国民经济的一项基本国策，节能降耗是国家基本建设的一贯方针。目前，在全球能源日益紧缺的情况下，经济发展与资源短缺的矛盾已日渐突出。因此，要求资源开发与节约能源并举，把节约放在首位。节约生产资源和对资源、能源的再利用对企业来说尤为重要，它首先体现了企业的规模、技术管理水平，同时可以降低生产成本，增加经济、社会和环境的综合效益，从而增强了企业的竞争能力。为此本项目能源选用原则为：（1）把节能降耗作为设计指导思想，设计中尽量采用先进的高新节能技术、工艺和设备，节约能源，减少能耗。（2）采用能源应是结构简单、品种单一、普遍易得，并应能综合利用、资源化利用、废物利用，有利于环境保护。（3）选用能源应因地制宜，就地取材，运输方便。（4）选用能源应是价廉经济的、有利于企业的经济效益和社会效益。（5）符合当地有关部门的法律和法规的规定。9.2.1项目遵循合理用能标准及节能设计规范本项目遵循以下主要用能标准和节能设计规范：（1）中华人民共和国节约能源法（2008年4月1日施行）；（2）中国节能技术政策大纲发改环资2007199号；（3）国务院关于“十二五”节能减排综合性工作方案国发201126号；（4）评价企业合理用电技术导则（GB/T 3485-1998）；（5）评价企业合理用热技术导则（GB/T 3486-1993）；（6）节水型企业评价导则（GB/T 7119-2006）；（7）设备及管道绝热技术导则（GB/T 4272-2008）；（8）工业企业能源管理导则（GB/T15587-2008）；（9）用能单位能源计量器具配备和管理通则（GB17167-2006）；（10）建筑采光设计标准（GB/T 50033-2001）；（11）建筑照明设计标准（GB50034-2004）（12）综合能耗计算通则 （GB/T25892008）。9.2.2项目节能技术应用与节能措施降低能耗不但可以降低生产成本，提高企业经济效益，增强企业竞争能力，而且符合现代化工厂对清洁生产和能源利用的要求。节能降耗除加强生产管理外，关键在于改进生产工艺，采用新技术，新工艺，新设备。因此本项目从技术方案的选择，各专业设计技术方案等各方面都充分考虑了原材料和能量消耗指标是否先进，在吸取国内外先进技术和总结吸取同类型装置节能降耗的实践经验基础上，采取多种节能措施，以期更好的节能降耗。本工程主要采取的节能措施如下：1）硫铁矿制硫酸装置（1）为合理有效地回收硫铁矿制酸生产中产生的高温余热，本装置在焙烧炉后设置了废热锅炉，回收硫铁矿燃烧的反应热，以生产中压蒸汽（3.82MPa，450），其中一部分送入主空气风机驱动蒸汽透平，其余送入减温减压器，经减温减压的蒸汽与驱动蒸汽透平后背压产生的低压蒸汽一道送入厂内低压蒸汽管网，供本装置及其它装置使用。（2）在焙烧工段电除尘器后增设热管锅炉，回收焙烧尾气的低位热能生产饱和低压蒸汽，吨酸增产蒸汽0.5MPa、 0.40t，每小时可增产蒸汽20吨。（3）在转化工段设置换热器和省煤器，回收转化反应热，通过换热器预热进转化工艺气温度，通过省煤器加热锅炉给水温度并降低去干吸工艺气温度，使之满足工艺控制要求。（4）在干吸工段第一吸收塔上塔酸管路上设置脱盐水加热器，用于加热去除氧器脱盐水，同时冷却干吸酸温。（5）转化工序采用低阻力的环形催化剂以降低系统阻力，同时提高进转化器SO2浓度，从而减少气量，降低输送能力，节省能耗。（6）本装置循环酸冷却用水全部采用循环水，大大减少直流用水和水的排放量。2）磷酸装置（1）磷酸装置采用半水法工艺技术，与二水法相比减少了尾气的排放，从而降低了尾气处理的能耗。（2）料浆泵、过滤酸泵等采用变频调速，可减少调节流量过程中的浪费。（3）半水法磷酸工艺技术能耗低，不需要浓缩工序即可生产42%45%P2O5的磷酸，每吨P2O5的磷酸可减少1.21.7吨蒸汽，同时可节省20%30%的电耗。（4）真空泵等机泵密封水收集起来作为尾气洗涤的补充水。（5）利用反应工序低位闪冷器带出的气体热量加热滤饼洗涤水，节约蒸汽消耗。3）工业级湿法磷酸净化装置（1）磷酸浓缩采用间接加热强制循环蒸发闪蒸浓缩的方法，使磷酸溶液中的水分汽化，从而提高磷酸溶液浓度。采用了真空蒸发操作，相应降低磷酸的沸点，增大加热蒸汽与磷酸溶液之间的传热推动力t，从而可以利用低压蒸汽作热源，蒸发过程中损失于外界的热量也就较少。（2）石墨换热器蒸汽冷凝液设置了电导率报警仪表及相关控制阀，可以使冷凝液安全返回锅炉系统。减少了脱盐水的消耗，回收了蒸汽冷凝液热能，降低了蒸汽的能耗。4）生态缓释肥装置（1）在设备布置上，力求设备布置紧凑，物料流动尽量考虑利用高差流动，从而节省物料运输电耗。（2）采用管式反应器工艺，该工艺是近二十年逐步发展起来的新工艺，其特点是采用放置在造粒机（或干燥机）内的管式反应器替代常规的预中和槽，无需用泵输送料浆，并更能充分利用氨和磷酸的中和反应热来蒸发料浆中的水分，大大降低了造粒机出口物料水的含量，直接降低了整个造粒、干燥系统返料量，减轻干燥物料的热负荷，节能降耗。（3）对造粒系统尾吸部分，采用先进工艺，减少吸收液返料量，使每小时消耗水量比原来降低，这可减少系统返料量，大大减少物料循环，节省电耗。（4）提高粉尘回收率，本装置尾气除尘，洗涤系统高效率至关重要，粉尘回收率越高，损失越小，这不仅改善了环境，降低了产品消耗，能耗随之降低。5）氟硅酸铵装置（1）在设备布置上，力求设备布置紧凑，物料流动尽量考虑利用高差流动，从而节省物料运输电耗。（2）凡是蒸汽管道均采用保温措施，以减少能量损失。（3）选用效率高的新型节能型离心机、泵、搅拌及输送等转动设备。（4）产品干燥选用效率高，远红外气流干燥工艺，经远红外加热器的热空气与湿物料进行并流干燥，将氟硅酸铵含水量由8%降低至3%以下。（5）氟硅酸铵母液送磷酸车间循环使用，可节水节电。6）磷石膏制石膏砌块装置 （1）过滤生产线将滤液收集池设置在此过滤厂房低3.5米的平面上，使真空抽吸排放后的滤液通过自流进入滤液收集池。 （2）石膏煅烧工段和砌块干燥窑热源采用导热油炉，热载体油循环使用，温降低，与蒸汽相比节能效果显著。 （3）煅烧沸腾炉为立式设备，无传动装置，与同产量的卧式设备相比，电耗降低80%。 （4）生产线中所有热风经过多位置全部采取保温措施，有效降低工艺中产生的能量损失。 （5）砌块生产线砌块成型后将砌块置于推车上存放一段时间，是砌块尽最大可能的通过自然力量干燥，然后进入烘干窑进行烘干，降低人工干燥的燃料成本。 （6）砌块生产线中除搅拌和夹具外的设备动力采用液压系统，集中控制，有效降低电耗。7）磷石膏纸面石膏板装置（1）为实现企业节能降耗，纸面石膏板生产线选用自动化水平高，先进节能的设备，以尽量减少所消耗的电耗和热耗。（2）加强对主要设备的管理、监督，减少生产中的能源浪费。（3）采用性能优良的隔热材料，减少热能损失。（4）在职工中开展节能降耗教育，制定和认真贯彻有效节能措施。8）磷石膏制硫酸装置 （1）本项目采用烘干磷石膏流程的新工艺，经原料均化，烘游离水，生料制备，熟料烧成，窑气制酸和水泥磨制六个过程制得硫酸和水泥产品。由于该装置采用先进的工艺技术，使磷石膏制酸装置水平达到了一个新的高度，与国内以往“二四六”工程及多个的石膏制酸联产水泥工程相比都有重大节能技术创新。磷石膏分解率大于97%，窑气中SO2为9%10%。采用二转二吸工艺制酸，水泥熟料强度大于52.5MPa。该工程经济合理，能耗低，改善环境显著，符合循环经济发展理念。 （2）在回转煅烧炉烧出的炉气，经电除尘器后，增设热管锅炉回收煅烧炉气的低温余热，生产饱和低压蒸汽，吨酸回收0.5MPa，0.2吨蒸汽。（3）选用能耗低的设备，坚决淘汰高能耗，污染严重的落后工艺技术，采用DCS控制系统，提高生产自动化水平，使产品质量稳定，能量消耗低，比国内同类型装置好，提高产品的竞争力。9）高塔生态复合肥装置生产高塔生态复合肥，用氨中和磷酸，经浓缩再配比尿素氮源，采用熔体喷淋，高塔造粒，空气冷却生产高浓度氮磷生态复合肥。本方法属国内高新技术具有国际先进水平，该装置主要节能措施如下：（1）采用塔式造粒，空气冷却等造粒，干燥，冷却于一体的先进工艺技术，简化了生产流程，节省能耗。（2）熔体造粒工艺充分利用液氨，磷酸的热能，使物料水分含量低，不需要传统结晶生产装置中投资和能耗最大的干燥系统，大大节省能耗。（3）合格成品率高，返料很少，大大减少物料运输量，节省能耗。（4）操作环境好，无三废排放，属清洁生产工艺。（5）采用先进的DCS自动控制系统，使系统中优化的条件下操作，提高系统用能水平。（6）换热器采用高效，低压降换热器，提高效率，减少能耗。（7）加强设备管道的隔热和保温等措施，采用优质保温材料，减少散热，提高装置热回收率。10）供电节能措施（1）本工程选用低损耗、节能型变压器、变压器低压侧装电力电容器补偿无功功率，以提高供电系统的功率因数，降低无功损耗。（2）本工程电动机应选用Y型节能电动机。（3）主厂房照明采用高效长寿新型节能灯具，在满足装置照度及光色的条件下减少灯具用量及灯具容量，达到节能目的。（4）选用高效机泵。提高设备效率，对负荷变化大的机泵，工艺专业应尽量采用变频装置。（5）将变电所布置靠近用电负荷中心。11）其它节能措施（1）采用先进的DCS自动控制系统，严格控制和优化各项工艺参数，使各系统在优化条件下操作，提高装置运行周期，提高产品质量，提高全厂的用能水平。（2）换热器尽量采用高效，低压降波纹管式换热器，可使传热效率比普通换热器提高20%。（3）加强设备及管道的隔热和保温等措施。本项目所有高温设备和高温管线均采用保温等措施。选用优质保温材料，减少散热，提高装置及系统的热利用率。（4）建筑物节能。所有厂房设计、高度和布置要合理，四周敞开，光线好，白天基本不用照明，空气流通好，通风采用自然通风。（5）能源计量器具的配置也是能源利用的重要控制措施，本工程在进出各装置的原料及公用工程管线上配置有计量仪表，以加强对企业能耗指标的考核和监测，及时指导产品成本分析，节约能源，降低生产成本。9.2.3 能耗指标及分析1）能耗指标硫铁矿制硫酸装置单位产品综合能耗（以每吨100%H2SO4计）序号能耗项目单位消耗定额单位热值（kJ）折算能耗（kJ/t硫酸）备 注1工艺水m30.9725102434.72清洁循环水m39516723脱盐水m31.628450455204电kWh50109905压缩空气0.6MPaNm33.611704212合计.76副产中压蒸汽3.82MPa450t1.197-.47低温热能回收蒸汽0.5MPat0.40-合计-.4计算的总能耗-.7磷石膏制硫酸装置单位产品综合能耗（以每吨100%H2SO4计）序号能耗项目单位消耗定额单位热值（kJ）折算能耗（kJ/t硫酸）备 注1工艺水25t0.9725102434.72循环冷却水m39516723脱盐水m30.21284505974.50.48574电kWh90109905煤t0.26压缩空气0.6MPaNm33.611704212合计.27副产低压蒸汽t0.2-合计-计算的总能耗.2湿法磷酸装置单位产品综合能耗（以每吨100%P2O5计）序号能耗项目单位消耗定额单位热值（kJ）折算能耗（kJ/tP2O5）备 注1电kWh95109902工艺水m31.67251041913酸性循环冷却水m318216724低压蒸汽t0.35压缩空气Nm34.511705265计算的总能耗工业级磷酸装置单位产品综合能耗（以85%H3PO4计）序号能耗项目单位消耗定额单位热值（kJ）折算能耗（kJ/ tP2O5）备 注1工艺水m32.2525105647.52脱盐水m32.8828450819363酸性循环水m38716724低压蒸汽(0.59MPa)t3.65电kWh47210990计算的总能耗.5生态缓释肥装置单位产品综合能耗（以每吨15-15-15计）序号能耗项目单位消耗定额单位热值（kJ）折算能耗（kJ/t生态缓释肥）备 注1工艺水m30.252510627.52中压蒸汽1.0MPa183t0.0052780139003低压蒸汽t0.0404电kWh46109905煤（热值5000kcal/kg）t0.0256仪表（压缩）空气Nm35.411706318计算的总能耗.5磷石膏制石膏砌块装置单位产品综合能耗（以每吨石膏砌块计）序号能耗项目单位消耗定额单位热值（kJ）折算能耗（kJ/t石膏砌块）备注1煤t0.1202水t0.125102513电kWh2010990计算的总能耗磷石膏制纸面石膏板装置单位产品综合能耗（以每m2纸面石膏板厚9.5mm计）序号能耗项目单位消耗定额单位热值（kJ）折算能耗（kJ/m29.5mm厚纸面石膏板）备 注1煤kg1.22093425120.82水kg0.62.5101.5063电kWh0.6109906594计算的总能耗31716.31氟硅酸铵装置单位产品综合能耗（以每吨氟硅酸铵计）序号能耗项目单位消耗定额单位热值（kJ）折算能耗（kJ/t氟硅酸铵）备 注1低压蒸汽t0.5542电kWh120109903循环水t56167293632计算的总能耗高塔生态复合肥装置单位产品综合能耗（以每吨28-28-0产品计）序号能耗项目单位消耗定额单位热值（kJ）折算能耗（kJ/t缓释肥）备 注1工艺水m30.252510627.52中压蒸汽t0.005139003低压蒸汽t0.0624煤（热值5000kcal/kg）t0.0255电kWh46109906仪表（压缩）空气Nm35.411706318计算的总能耗.52）能耗分析本项目由于认真执行各项节能降耗的法规、规定和设计规范，选择了先进的工艺技术、设备和控制系统，采用了上述行之有效的节能措施，取得了良好的节能效果，节能技术和能耗达国内先进水平，本项目建成投产后，年可节约10万吨标煤。本项目进行了硫铁矿资源的综合利用生产硫酸和铁精粉，用硫铁矿每生产一吨硫酸（以吨100%H2SO4计）总余热回收能耗为.4kJ，抵扣全部燃料及动力消耗.7kJ后，仍然多出能源.7kJ（折标煤147.8kg/吨硫酸），年节约59120吨标煤，本装置不仅生产了硫酸产品，而且还利用高压蒸汽的焓差和带动二氧化硫风机，同时背压抽出蒸汽供全厂使用；吨磷酸（100%P2O5）能耗为kJ（折标煤74.58.00kg/吨磷酸）；吨工业级磷酸（61.5%P2O5）能耗为.5kJ（折标煤524.09kg/吨工业级磷酸）；吨氟硅酸铵能耗为kJ（折标煤100.38kg/吨氟硅酸铵）；吨磷石膏砌块能耗为kJ（折标煤93.22kg/吨磷石膏砌块）；每m2板厚9.5mm纸面石膏板能耗为31716.31 kJ（折标煤1.08kg/m2板厚9.5mm纸面石膏板）；吨生态缓释肥（15-15-15）能耗为.5kJ（折标煤39.59kg/吨生态缓释肥）；吨高塔生态复合肥（28-28-0）能耗为.5kJ（折标煤41.66kg/吨高塔生态复合肥）；上述产品能耗均属国内先进水平。本项目湿法磷酸装置采用国内外先进、成熟半水法工艺技术，半水法磷酸工艺技术能耗低，不需要浓缩工序即可生产42%45%P2O5的磷酸，每吨P2O5的磷酸可减少1.21.7吨蒸汽，同时可节省20%30%的电耗，节能效果显著，具有国际水平。本项目对磷石膏进行了资源化利用制取硫酸，联产水泥，其工艺特点是磷石膏中的硫酸钙被还原成CaO和SO2，CaO用于生产水泥，SO2生产硫酸并返回湿法磷酸生产使用，这是高效节能减排、废物资源化、典型的循环