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某公司20万吨/年镁合金制品项目节能报告

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2019-03-06
简介
本项目综合技术经济条件,市场容量、环境容量、资金、原材料及外部协作条件,本项目确定建设规模为:新建年产镁合金制品20万吨生产装置(包括12万吨/年压铸生产线、4万吨/年挤压生产线和4万吨/年轧制生产线各1条)及其配套的供水、供电、供热等辅助工程。本项目总投资为1000000万元,其中建设投资为840980万元,铺底流动资金114290万元,建设期利息为44730万元。经过分析、比较,项目单位针对本项目的具体情况,制定合理利用能源及节能的技术措施,有效的降低了各类能源的消耗。项目建设选用了目前国内先进的设备和建筑材料。本项目达产后,年产20万吨镁合金制品。项目万元产值综合能耗0.008tce/万元;万元工业增加值能耗0.018tce/万元。经计算,本项目镁合金压铸电耗为3543.23kW·h/t,镁合金挤压电耗为1725.33 kW·h/t,镁合金轧制电耗为3033.03 kW·h/t,三项能耗指标均低于中国有色金属工业协会镁业分会2010年统计的目前国内同行业能耗指标的平均水平。项目使用的主要能源种类合理,能源供应有保障,从能源利用和节能角度考虑,项目是可以接受的。

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xx公司20万吨/年镁合金制品项目节能报告xx公司二〇xx年一月目录第一章项目单位基本情况·························································11.1项目单位情况····································································11.2项目建设地点及建设条件···································错误!未定义书签。1.3项目建设规模及产品方案·····················································11.4工艺技术、设备和工程方案··················································21.5主要原辅材料··································································151.6环境保护········································································161.7劳动定员········································································181.8投资与资金筹措及经济效益分析··········································19第二章节能分析·····································································252.1设计依据········································································252.2项目能源消耗种类和数量分析·············································292.3项目所在地能源供应状况分析·············································312.4项目采用的技术工艺先进性分析和评价·································322.5节能措施········································································342.6建筑节能········································································362.7能源管理········································································37第三章节能效果分析结论与建议················································391第一章项目单位基本情况1.1项目单位情况1.1.1项目概况项目名称:20万吨/年镁合金制品项目建设规模:20万吨/年建设单位:建设地点:1.1.2项目单位基本情况Xx1.2.2建设条件1、地形地貌2、气候条件3、工程地质与水文地质4、地震烈度5、交通运输条件1.3项目建设规模及产品方案1.3.1建设规模综合技术经济条件,市场容量、环境容量、资金、原材料及外部协作条件,本项目确定建设规模为:新建年产镁合金制品20万吨生产装置(包括12万吨/年压铸生产线、4万吨/年挤压生产线和4万吨/年轧制生产线各1条)及其配套的供水、供电、供热等辅助工程。1.3.2产品方案本项目达产后,年产镁合金制品20万吨,包括镁合金压铸件(发动2机缸盖、缸体、曲轴箱体、油盘、变速箱体、车门、车顶板等),镁合金挤压件(镁合金管材、型材)和镁合金轧制件(镁合金板带)。产品方案如下表所示。产品方案表序号产品产量(万t/a)比例1镁合金压铸件1260%2镁合金挤压件420%3镁合金轧制件420%合计20100%1.4工艺技术、设备和工程方案1.4.1工艺技术方案1、冷室压铸按工单选备镁合金锭,检查熔炉、冷室压铸机、保护气体平衡系统、冷却系统。镁合金锭在密闭熔炉内,充入保护气氩气,加热至714℃,启动温模机加热模板至175℃,依照工艺要求输入压铸参数,给压铸指令,合模,模具抽真空,真空度6Pa,鹅管以12m/s速度将镁合金熔液充填型腔,使镁合金溶液在高压下结晶而获得铸件。压铸完成后开模,顶杆将铸件顶出,机器手将铸件取出,放置落边模具上,落边机除去毛边,加工中心按设计将铸件加工成孔、镙纹、铣面,铸件按工艺要求钝化、喷沙或涂装,进入包装箱。冷室压铸工艺特点:金属液由压射冲头压入型腔,建压时间30ms;锁模力35MN,压射比压:40~70MPa;压射冲头压射速度为12m/s;浇口速度为70m/s;适用于壁厚、投影面积大、质量重的铸件生产;适用真空模铸造。3镁合金压铸工艺流程2、挤压工艺按工单要求选备镁合金棒材,送入隧道窑加热至425℃,再将镁合金棒送至挤压腔,设定挤压参数,启动挤压机,使镁合金棒材在三向压应力状态下变形,从而得到型材或管材制件。然后对挤压管材或型材矫直、定尺、检验后包装入库。挤压工艺特点:可以细化晶粒;通过保留挤压纤维织构可提高强度;获得优良的表面质量以及良好的尺寸精度;挤压温度:300~450℃;挤压比:10:1~100:1;挤压速度:10mm/s~50mm/s;适用所有变形镁合金。镁合金挤压工艺流程3、轧制工艺按工单选备镁合金坯料,送入电加热器加热至450℃,轧辊预热至170℃,设定轧制参数,包括:下压量、温度、进尺速度,二次、三次下压量、温度、进尺速度等,反复加热及轧制3次后,将轧制品整平,切边,退火后包装入库。轧制工艺特点:轧制坯料最佳为挤压态合金;轧制温度300~475℃;4道次压下量控制在10%~20%;轧辊速率控制在10~90m/s;最适合轧制的变形镁合金AZ31。镁合金轧制工艺流程1.4.2原辅材料定额消耗本项目原辅材料定额消耗表序号物料名称损耗(%)单位损耗量消耗定额物料使用量每时每天每年1镁合金压铸件镁合金锭5t72001.06/117.67424127200镁合金熔剂—m³—1/116.67400120000氩气—Nm³—1/116.674001200002镁合金挤压件镁合金棒材3t12001.03/15.72137.33412003镁合金轧制件镁合金坯料3t12001.03/15.72137.334120051.4.3设备方案本项目主要耗能设备一览表序号设备名称设备型号数量单机功率(kW)总功率(kW)1镁合金压铸生产线1.1冷室压铸单元GDK40001462×160467201.2合金炉500kg146200292001.3温模机1462435041.4取件机器人1467.510951.5加工中心CNC-603287.524601.6切边机1467.510951.7抛丸机30309001.8涂装线Fs30L205010001.9钝化槽204.0801.10溶剂输送系统202.0401.11保护气体输送系统202.0401.12水冷却系统205.51101.13行车4412052801.14新风系统44114841.15其它公辅设备4002镁合金挤压生产线2.1挤压机242×16076802.2隧道窑2420048002.3矫直机241126462.4定尺剪断机247.51802.5水冷却系统55.527.52.6行车2412028802.7新风系统411442.8其它公辅设备2003镁合金轧制生产线3.1四辊轧机244×160153603.2加热器2420048003.3平整机247518003.4切边机247.51803.5退火炉1211013203.6水冷却系统55.527.53.7行车2412028803.8新风系统411443.9其它公辅设备200合计1350951.4.4工程方案1.4.4.1总图设计1、总平面布置依据20万吨镁合金制品生产规模和生产工艺的特点,本工程组成主要有:生产、办公、生活、仓储及物流等。办公、生活工程组成主要有:办公楼、镁合金研究院、食堂、宿舍、消防、供热站、供水站、污水处理站、医疗站、警卫室。根据厂区地形、外购物资运输、产品运输等条件,整个厂区按工艺流7程、功能分区及合理分布的要求,划分为:压铸车间、挤压车间、轧制车间、物流仓储区、科研区、生活区。厂区主要道路外呈绕园区环形设计,内呈棋盘式布置,主干道路宽12m,环区道路面宽9.0m,两侧设绿化带,采用城市型道路,沥青混凝土路面,设30㎝水稳层。车间引道宽度不小于6.0m,路缘石转角半径为7.0m。2、竖向布置厂区竖向布置拟采用连续场地平整方式。厂区排水拟采用暗管排水方式,本工程土石方工程量估算为2000000m³。3、工厂运输本项目向内运输货物主要为镁合金锭等物资。向外运输货物主要为镁合金压铸产品等物资。运输由物流公司承担。1.4.4.2土建工程1、设计依据◇《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)◇《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)◇《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)◇《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)◇《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2004)◇《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)◇《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)◇《钢结构设计规范》(GB50017-2003)◇《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CGCS102:2002)◇《构筑物抗震设计规范》(GB50191-93)◇《动力机器基础设计规范》(GB50040-96)◇《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)82、设计原则(1)本项目设计生产能力:产能20万吨。(2)遵循现行国家规范、规定、地方设计规程及习惯做法,在满足工艺要求前提下,尽量做到经济适用。(3)因地制宜合理选择建筑材料,并应有效的组织良好的自然通风和天然采光,为员工创造良好的工作环境。(4)做好厂区建筑环境处理,包括型体、色彩,使厂区外观协调、整齐统一,树立良好企业形象。3、建筑结构形式(1)主要生产车间采用钢结构,厂房柱为预制砼混凝土工字型柱、梁为T型吊车梁,基础为独立柱基础,预制砼混凝土基础梁。(2)生活办公建筑采用捣制钢筋混凝土框架结构,基础为独立预制钢筋混凝土基础梁。4、建筑设计(1)墙体:维护结构370厚多孔砖墙,框架填充墙用240及200厚空心砖墙。(2)屋面:屋面做有组织排水及保温隔热处理。(3)厂房地面:根据生产特点,对不同车间采取相应的处理方法,但都要求做到耐久、易清扫、符合生产工艺要求。(4)外墙面:外墙用彩钢板,用不同颜色点缀以丰富立面,使厂区建筑达到和谐统一的外观效果。生活办公建筑外墙采用铝扣板或涂料饰面。(5)防火设计:严格按照防火规范的各项规定,保证防火间距,疏散宽度,消防设施符合规范要求。(6)地面排水:为防止雨水倒灌,各建筑物根据不同使用功能,相应调整室内外高差,设计排水沟,保证排水畅通。91.4.5公用辅助工程1、供配电(1)供电电源xx市xx区在xx工业聚集区为本项目配置220KV输变电所一座,同时,本项目利用车间屋顶设置太阳能发电装置,并网(不上网)为厂内生产及生活供电,用电环境优裕,能满足本项目要求。(2)变配电系统本项目所有用电负荷均为低压配电设备,因此本项目不设总降变电器,以就近集中负荷的原则布置变压器,根据生产线及用电负荷配置情况,设计选用40台S11-3150kVA-10kV/0.4kV变压器,车间内动力配电采用干线和放射混合式供电。(3)电压等级a.受电电压:10kVb.配电电压:10kVc.低压配电:0.4kVd.低压电动机:380Ve.照明电压:380/220V三相五线制(一般照明220V,安全照明36V或12V)f.操作电源:DC220V(4)电力负荷计算本项目用电负荷计算采用需要系数法,计算过程见电力负荷计算表。10电力负荷计算表序号用电设备名称设备容量(kW)计算系数计算(最大)负荷负荷时间年耗电量KxcosψtgψPjQjSj(kW)(kVAr)(kVA)(h)(104kWh)1镁合金压铸生产线1.1冷室压铸单元467200.850.850.6239712.0024621.44600023827.201.2合金炉292000.850.850.6224820.0015388.40600014892.001.3温模机35040.650.750.882277.602004.2960001366.561.4取件机器人10950.650.750.88711.75626.346000427.051.5加工中心24600.20.51.73492.00851.166000295.201.6切边机10950.650.750.88711.75626.346000427.051.7抛丸机9000.650.750.88585.00514.802000117.001.8涂装线10000.650.750.88650.00572.004000260.001.9钝化槽800.60.80.7548.0036.00400019.201.10溶剂输送系统400.60.80.7524.0018.00600014.401.11保护气体输送系统400.60.80.7524.0018.00600014.401.12水冷却系统1100.80.750.8888.0077.44600052.80111.13行车52800.650.750.883432.003020.161000343.201.14新风系统4840.80.750.88387.20340.746000232.321.15其它公辅设备4000.80.750.88320.00281.607200230.402镁合金挤压生产线2.1挤压机76800.850.850.626528.004047.3660003916.802.2隧道窑48000.850.850.624080.002529.6060002448.002.3矫直机2640.750.80.75198.00148.506000118.802.4定尺剪断机1800.750.80.75135.00101.25600081.002.5水冷却系统27.50.80.750.8822.0019.36600013.202.6行车28800.650.750.881872.001647.361000187.202.7新风系统440.80.750.8835.2030.98600021.122.8其它公辅设备2000.80.750.88160.00140.807200115.203镁合金轧制生产线3.1四辊轧机153600.850.850.6213056.008094.7260007833.603.2加热器48000.850.850.624080.002529.6060002448.003.3平整机18000.750.80.751350.001012.506000810.003.4切边机1800.650.750.88117.00102.96600070.20123.5水冷却系统27.50.80.750.8822.0019.36600013.203.6退火炉13200.80.80.751056.00792.006000633.603.7行车28800.650.750.881872.001647.361000187.203.8新风系统440.80.750.8835.2030.98600021.123.9其它公辅设备2000.80.750.88160.00140.807200115.20合计135095109061.7072032.1961552.22乘以同时系数Ky=0.9Kw=0.9598155.5368430.58无功补偿(36168.41)补偿后0.9598155.5332262.16103321.61变压器容量126000.00变压器负荷率0.82本项目总装机容量为135095kW,计算有功功率为98155.53kW,计算视在功率为103321.61kVA,全年耗电量为61552.22×104kW•h。本项目配备太阳能发电装置年发电量为51800×104kW•h(详见节能措施),因此本项目需外购电量为9752.22×104kW•h。本项目在各变压器低压侧设静电电容自动补偿装置,使功率因数不小于0.95,满足电业部门要求。13(5)防雷、接地及照明车间照明分三类:工作照明、事故照明、检修照明。厂区照明沿厂区主干道路均匀设置,采用高压钠灯或水银灯。建筑物、构筑物防雷措施:按设计手册及规程采用避雷带(针)。尽量利用建筑物柱内钢筋作防雷引下线,建筑物基础内钢筋作接地装置;尽量利用钢质罐本体作接闪器,外壳防雷引进线基础钢筋作接地装置。三类防雷接地其冲击接地电阻要求不大于30Ω,变压器中性点接地其接地电阻不大于4Ω,重复接地电阻不大于10Ω。当防雷接地、变压器中性点、重复接地,PLC接地公用接地装置时,接地电阻取其中要求的最小值,沿电缆桥架敷设接地圆钢接地。(6)车间电气及控制按生产工艺要求,本工程设计生产调度电话站。生产调度电话站作为公司生产管理人员对各车间生产岗位生产管理通讯联系。厂区通讯线路网电缆采用电杆架空及沿墙明敷设方式,电缆采用HYA型芯线为Φ0.5㎜的市话通讯电缆。对于有连锁控制要求的车间设集中控制室,集中控制和监控、还可集中和分散两地操作,所有控制节点都能实现手、自两动。其它无特殊要求的车间用电设备均为就地控制。对有爆炸危险场所按相应规程选用防暴电气设备。2、供热工程本项目冬季需对厂区进行采暖,合计采暖面积为778590m2,建筑物耗热量参照xx省《xx省民用建筑节能设计标准》【DB13(J)24-2000】中规定的xx地区耗热量指标21.0W/m2,采暖期为144天,供热效率按95%计算,则本项目采暖所需热力计算为:21×778590×3600×24×144÷95%÷109=214131.59GJ14项目拟建地区——xx市xx工业聚集区拟采用集中供暖,目前正在规划筹备中,工业聚集区集中供暖实现后,本项目采暖有保障。3、供排水(1)供水水源本项目用水水源取自xx市政给水管网,xx市水资源储备丰富、水质良好,完全可满足本项目生产用水和生活用水所需。(2)用水量估算①生产用水:本项目生产用水采用循环水方式,总循环水量为1000m³/d,循环补水量为50m³/d,循环水利用率为95%。②生活用水:本项目劳动定员5400人,取水定额按80L/人·日计算(符合《xx省用水定额(试行)》120L/人·日的要求),则生活用水量为432m³/d。用水量统计1、生产总用水量1000m³/d生产补水量(新鲜水)50m³/d2、生活用水量(新鲜水)432m³/d新鲜水合计482m³/d本项目年耗新水量计算为:482×300=144600m³/a(4)排水系统①排水量:生产排水量:生产用水循环使用,基本实现零排放。生活排水量:300m³/d②排水系统:生产排水系统:15生产废水循环使用,返回生产系统。生活排水系统:生活废水全部进入化粪池处理,沉淀净化去除悬浮物后用作冲厕、绿化、除尘等,其余外排。4、通风、除尘通风,工艺设备运行过程中散发余热、余湿的车间,设计有组织的自然通风。对散发有害物量小、分散、浓度不高的车间,以及工艺有换气次数的车间,采取机械通风换气措施。在生产过程中,散发各种有害物的车间、工段,采取除尘措施,满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)规定,粉尘通过排气筒最高排放浓度≤100mg/m³排风除尘系统一般采用多点排风、集中除尘。对排尘点分散、散尘设备运行间断不定的,采用单机除尘设备就地收尘。除尘设备收下的粉尘返回生产系统料仓。除尘设备主要采用GHMA型、GHMB型环隙脉冲袋式除尘器。生产车间,集中采用脉冲式除尘器。采用机械排风或通风换气。压铸涂装车间,车间以自然通风为主,或采用机械排风方式。1.5主要原辅材料本项目所需原材料主要为镁合金原材料,包括镁合金锭、镁合金棒材以及镁合金坯料,主要购自xx,其它辅助材料如镁合金溶剂及保护气氩气等均就近采购全部采用汽运方式运入厂内。原辅材料供应表序号材料名称单位产品用量年用量单价来源运输方式1镁合金锭1.05t/t127200t35000元/txx汽运2镁合金棒材1.03t/t41200t28000元/txx汽运163镁合金坯料1.03t/t41200t28000元/txx汽运4镁合金熔剂1m³/t120000m³1500元/m³xx汽运5氩气1Nm³/t120000Nm³4000元/Nm³xx汽运1.6环境保护1.6.1设计依据及原则1、设计依据◇《建设项目环境保护管理办法》(86)国环字003号◇《建设项目环境保护设计规定》(86)国环字002号◇《有色金属工业环境保护设计技术规定》(YSJ017-92)◇《轻金属工业污染物排放标准》(GB4912-85)◇《污水综合排放标准》(GB8928-88)◇《工业企业噪声控制设计规定》(GBJ87-85)◇《工业窑炉烟尘排放标准》(GB9078-88)2、设计原则(1)认真落实全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、保护环境、造福人民的工作方针,坚持以防为主、防治结合、综合治理的原则。(2)认真做好“三同时”,使防治污染的措施与主体工程同时设计、同时施工、同时运行。(3)积极采用先进工艺和设备,提高资源和能源的利用率,使建设项目投产后能获得最佳经济效益和环境效益。1.6.2环境保护措施1、采用循环水和生活废水处理系统。本项目采用冷却水循环系统,提高水的循环利用率。项目新水量50m³/d,总循环水量1000m³/d,循环水利用率95%,符合标准所规定的80%的要求。项目达到工业废水零排放。生活废水完全由污水处理系统净17化后,作为中水用作冲厕、绿化、除尘、循环用水补充水或洗浴用水。2、布袋除尘器压铸、加工等车间都设有强力吸尘罩,经室外布袋除尘器除尘,除尘率99%,净化后粉尘排放浓度低于80mg/Nm³,符合〖烟(粉)尘最高排放浓度120mg/Nm³〗的要求,达到国家清洁化生产标准。1.6.3环境影响分析预计本项目建成投产后,污染物能够达到排放标准,不会对大气环境和自然环境产生影响。生产用水采用闭路循环系统,工业废水零排放;生活用水采用污水处理系统,中水再利用,提高水的重复利用率,达到节水和保护水环境的目的。预计本项目建成投产后,不会对空间环境和水环境构成污染。1.6.4环境管理与监测1、环境监测任务、范围和内容环境监测的任务是对各项环境要素进行经常性监测,掌握环境质量现状及发展趋势,对排放污物的情况进行监视、监测,为全面开展环境管理工作,提供准确可靠的监测数据和资料。本项目的环境监测依据国家和当地环境标准,对企业的污染源开展日常监测工作,对主要污染物进行重点监测,分析研究、掌握其特点,排放规律以指导生产。同时整理监测数据,建立监测台帐,按规定要求编制和报送监测报表。2、监测内容及监测点的布置(1)水质生产水的监测项目:PH值、悬浮物。监测制度:投产后全面监测一次,以后每月监测一次。采样点布置:污水排放口。18(2)粉尘监测项目:粉尘浓度监测地点:各产尘点。(3)噪声厂界噪声半年测一次。1.7劳动定员1.7.1生产班制本项目工艺要求24小时连续生产,年工作日为300天,年工作小时数为7200小时。1.7.2劳动定员本项目的劳动定员总人数为5400人。人员分配详见劳动定员表。劳动定员表序号车间工段名称班次定员合计ⅠⅡⅢⅣ1压铸57557557557523002挤压1801801801807203轧制1801801801807204加工505050502005仓储282828281126质检8888327辅助工555555552208警卫18181818729餐饮18418410管理33033011科研42042012营销9090合计5400
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