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某公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能报告

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2019-04-29
简介
**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告**有限公司**年**月**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告目录前言·····················································································11评估目的和意义··································································12评估过程···········································································21评估依据············································································31.1评估范围和内容································································31.2评估依据·································

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**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告**有限公司**年**月**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告目录前言·····················································································11评估目的和意义··································································12评估过程···········································································21评估依据············································································31.1评估范围和内容································································31.2评估依据·········································································32项目概况············································································62.1建设单位基本情况·····························································62.2项目基本情况···································································62.3项目工艺技术方案·····························································72.4项目用能情况·································································242.5投资估算与资金筹措························································333、能源供应情况分析评估························································393.1项目所在地能源供应条件及消费情况···································393.2项目能源消费对当地能源消费的影响···································393.3本章评估小结·································································404、项目建设方案节能评估························································414.1项目选址、总平面布置节能评估·········································414.2项目工艺技术方案节能评估···············································414.3主要耗能设备节能评估····················································434.4本章评估小结·································································47**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告5、项目能源消耗及能效水平评估···············································485.1项目能源消费种类、来源及消费量分析评估··························485.2项目能源消耗计算···························································495.3能效水平分析评估···························································495.4本章评估小结·································································546、节能措施评估····································································556.1节能措施·······································································556.2单项节能工程·································································616.3本章评估小结·································································617、结论················································································62附图:项目总平面布置图**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告1前言1评估目的和意义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。“十一五”时期,国家第一次将能源消耗强度降低和主要污染物排放总量减少作为国民经济和社会发展的约束性指标。五年来,各地区、各部门认真贯彻落实党中央、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。全国单位国内生产总值能耗降低19.1%,二氧化硫、化学需氧量排放总量分别下降14.29%和12.45%,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,为保持经济平稳较快发展提供了有力支撑,为应对全球气候变化作出了重要贡献。“十二五”时期,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,节能减排面临的形势依然十分严峻。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。为确保实现“十二五”规划《纲要》提出的节能减排约束性指标,日前,国务院印发了《“十二五”节能减排综合性工作方案》。(国发[2011]26号)。《“十二五”节能减排综合性工作方案》细化了“十二五”规划《纲要》确定的节能减排目标。在节能方面,提出到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**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告2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。《“十二五”节能减排综合性工作方案》是推进“十二五”节能减排工作的纲领性文件,明确了“十二五”节能减排的总体要求、主要目标、重点任务和政策措施,分十二个部分,共50条。十二个部分分别是:节能减排总体要求和主要目标;强化节能减排目标责任;调整优化产业结构;实施节能减排重点工程;加强节能减排管理;大力发展循环经济;加快节能减排技术开发和推广应用;完善节能减排经济政策;强化节能减排监督检查;推广节能减排市场化机制;加强节能减排基础工作和能力建设;动员全社会参与节能减排。2评估过程根据《固定资产投资项目节能评估工作指南》和《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》中的有关要求,**有限责任公司委托**有限公司承担本项目的节能评估工作。**有限公司接受委托后,项目编制技术人员经过现场勘察、调查和测试,收集项目的基本情况及用能方面的相关资料,确定评估依据,选择评估方法,对项目的用能状况进行全面分析,形成评估结论,根据《固定资产投资项目节能评估工作指南》编制节能评估文件。**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告31评估依据1.1评估范围和内容本报告为**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告,报告中对项目所在地的能源供应情况、建设方案、工艺设备选择、项目采取的节能措施、项目能源消耗及能效水平等进行了评估,并对项目节能方面存在的问题提出了合理建议及结论,为决策机构提供可靠依据。1.2评估依据1.2.1法律、法规《中华人民共和国节约能源法》(中华人民共和国主席令第七十七号)《中华人民共和国清洁生产促进法》(中华人民共和国主席令第七十二号)《中华人民共和国循环经济促进法》《中华人民共和国电力法》《中华人民共和国建筑法》《中华人民共和国计量法》《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》(国家发改委第65号令)《中华人民共和国强制检定的工作计量器具检定管理办法》《**省节约能源条例》《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》(国家发展和改革委员会令第6号)《关于转发〈国家发展和改革委员会关于加强固定资产投资项目节**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告4能评估和审查工作的通知〉的通知》(**发改投资[2007]152号)1.2.2规划、行业准入条件及产业政策《钢铁产业发展政策》(国家发展改革委2005年第35号令)《钢铁产业调整和振兴规划》(国务院2009年)《关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号)《节能中长期专项规划》(发改环资[2004]2505号)《产业结构调整指导目录(2011年本)》(国家发展和改革委员会令第9号)1.2.3用能标准、节能规范及产品推荐目录《钢铁企业主工序单位产品能源消耗限额》(DB13/1207-2010)《钢铁企业设计节能技术规定》(YB9051-1998)《钢铁企业节水设计规范》(GB50506-2009)《钢铁企业节能设计规范》(GB50632-2010)《钢铁企业能源计量器具配备和管理要求》(GB/T21368-2008)《工业企业能源管理导则》GB/T15587-2008《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50246-1997《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》GB50185-1993《评价企业合理用电技术导则》GB/T3485-1998《评价企业合理用热技术导则》GB/T3486-1993《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》GB/T18613-2006《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB/T20052-2006《综合能耗计算通则》GB/T2589-2008《公共建筑节能设计标准》DB13(J)81-2009《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告5《建筑照明设计标准》GB50034-2004《建筑采光设计标准》GB/T50033-2003《**省用水定额(试行)》《国家重点节能技术推广目录》(第一批)(2008年5月)《国家重点节能技术推广目录》(第二批)(2009年12月)《节能机电设备(产品)推广目录》(第一批)《节能机电设备(产品)推广目录》(第二批)(2010年8月)《节能降耗电子信息技术、产品与应用方案推荐目录》(第一批)1.2.4国家明令淘汰的用能产品、设备和生产工艺目录根据《产业结构调整指导目录(2011年本)》,本项目不涉及国家明令淘汰的用能产品生产,项目生产工艺及设备选取严格遵守《产业结构调整指导目录(2011年本)》规定,严禁购置或采用目录中限制和淘汰的设备和生产工艺。本项目不存在《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录》(第一批)中规定的设备和产品。**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告62项目概况2.1建设单位基本情况建设单位:**有限责任公司企业性质:有限责任公司易企询https://www.eqxun.com/2.2项目基本情况项目名称:年产120万吨优质焊接新材料工程建设地点:**市**河工业聚集区项目性质:新建建设规模:**有限责任公司利用现有的年产120万吨普钢生产线,实施年产120万吨优质焊接新材料工程,项目增建KR脱硫设施(铁水预处理)2套、60tLF精炼炉2座、60t双工位RH精炼装置1套以及年产30万吨焊丝生产线1条。项目所需主要原料高温铁水由企业现有高炉提供,以内部结算价购买,故高炉不在本项目建设范围内。产品方案及生产规模:本项目达产后年产焊接新材料120万吨(盘条),其中包括“新H08”类焊材60万吨,超低碳高强度焊材60万吨;同时本项目以超低碳高强度焊材为原材料,新建CO2保护实心焊丝生产线1条,产能为30万吨/年。产品方案表序号产品名称成分要求产量(万t/a)1“新H08”类焊材S≤0.010%,P≤0.015%602超低碳高强度焊材S≤0.010%,P≤0.015%C≤15ppm30**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告73CO2保护实心焊丝S≤0.010%,P≤0.015%C≤15ppm302.3项目工艺技术方案2.3.1项目总体工艺流程图本项目总体工艺流程图2.3.2总体工艺路线本项目建设思路为利用企业现有普钢生产装备,增设铁水预处理设施(KR脱硫设施)、炉外精炼设施(LF炉及RH装置),以生产超低磷、超低硫的新型焊材,同时建设产能为30万吨/年的冷拔焊丝生产线1条,进**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告8一步延伸企业产业链条。本项目设计生产主要焊材钢种2种,第一种焊材以国内市场上较为常见的H08类焊材为基础,进一步提高其洁净度,使其最终含硫量S≤0.010%,含磷量P≤0.015%,从而生产出“新H08”类焊材。此产品属于较为普通的钢种,对含成分控制要求相对较低,因此精炼设备选用较为简单的LF精炼炉,其对应工艺如下:铁水→铁水预处理→转炉冶炼→LF炉精炼→连铸→轧制→成品本项目设计生产的第二种焊材为超低碳高强度焊材,该钢种焊材除对含硫量和含磷量有要求(S≤0.010%,P≤0.015%)外,还对含碳量、含氢量和含氧量有较高的要求([C]≤15ppm,[H]≤1.5ppm,[O]≤20ppm),该钢种焊材对成分控制要求相对严格,因此精炼设备拟采用先进的RH真空循环脱气精炼装置,其对应工艺如下:铁水→铁水预处理→转炉冶炼→RH装置精炼→连铸→轧制→成品为方便计算本项目两种焊材设计产量均为60万吨/年,本项目配套建设的焊丝生产线以第二种焊材,即超低碳高强度焊材为原材料生产高端气体保护焊丝。2.3.3铁水预处理本项目设计产品为超低硫、超低磷的新型焊材,对钢种洁净度要求较高(S≤0.010%,P≤0.015%)。因此,本项目需新增铁水预处理装置,结合企业现有装备,本项目设计选用“KR脱硫+MURC工艺”生产高洁净度钢种,即采用对铁水进行KR脱硫(炉外预处理)后在送入转炉,并在同一转炉内进行脱磷预处理和脱碳吹炼。所谓KR脱硫,即KR搅拌法脱硫,是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头,浸入铁水包熔池一定深度,借其旋转产生的涡旋,使氧化钙或碳化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应,达到脱硫目的。其优点是**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告9动力学条件优越,有利于采用廉价的脱硫剂如CaO,脱硫效果比较稳定,脱硫效率高(可达S≤0.005%),脱硫剂消耗小,适用于低硫品种钢要求高的工艺项目采用。本项目设计选用成本较低的石灰基(主要成分为CaO)脱硫剂,其脱硫原理如下:[S]+(CaO)(s)=(CaS)(s)+[O]4(CaO)+2[S]+[Si]=2(CaS)(s)+2(CaO·SiO2)(s)为了避免生成硅酸钙(CaO·SiO2)外壳,可在铁水中加入一定的铝量,使其在石灰表面上生成钙铝酸盐(CaO·Al2O3),钙铝酸盐拥有较大的容硫能力。6(CaO)(s)+3[S]+[Al]=3(CaS)(s)+3(CaO·Al2O3)(s)工艺流程及处理周期:KR法脱硫工艺流程图2.3.4转炉冶炼本项目利用企业现有2台55t转炉对预处理后的铁水进行冶炼。为配合总体工艺设计节奏,结合企业现有生产装备,本项目采用MURC工艺进行转炉冶炼,即在同一转炉上进行铁水脱磷和脱碳吹炼,类似传统炼钢的“双渣法”。采用MURC工艺,在同一座转炉上可连续脱硅、脱磷、除渣和脱碳。其工艺过程是:铁水在转炉中脱硅、脱磷后倒炉排渣,保留铁水,脱磷渣一般倒出50%;然后造脱碳渣进行脱碳,脱碳后出钢,其脱碳渣可直**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告10接留在炉内用于下一炉脱磷吹炼。MURC工艺冶炼周期约33~37min。MURC工艺中间排渣是其最突出的特点。如果排渣不稳定,含磷渣排出少,将影响脱磷效果和脱碳炉的正常运行。因此,MURC法的关键是中间排脱磷渣的操作稳定性。在脱磷吹炼末期,会出现一定量的泡沫渣,可有效地利用渣的泡沫化进行排渣操作。MURC吹炼工艺流程图与采用混铁车和铁水包脱磷工艺比较,采用MURC工艺,可以加入一定量的废钢,脱磷炉脱磷渣碱度低(≤2)、wT.Fe≥8%,低温(约1350℃)操作,可达到高效脱磷、炉渣热循环、减少炼钢渣量和石灰用量等效果。反应原理:本项目转炉前期脱硅、脱磷是利用氧化剂和脱磷熔剂等,将铁水中的硅、磷氧化脱除的过程。本项目利用顶吹转炉进行脱硅、脱磷,氧化剂为气体氧化剂,即氧气,向铁水中吹入氧气时,脱硅、脱磷反应为:2Fe+O2=2FeO[Si]+2FeO=SiO2+2Fe2[P]+3CaO+5FeO=3CaOP2O5+5Fe本项目转炉后期脱碳,是将铁水中的碳氧化脱除的过程,碳的氧化反应是一个放热反应,因此通过碳的大量氧化放热,钢液和炉渣得到有效升温,不仅满足了炼钢反应的热力学条件,而且保证了所炼钢种的出钢温度,向铁水中吹入氧气时,脱碳反应为:**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告112[C]+{O2}=2{CO}[C]+(FeO)={CO}+[Fe][C]+[O]={CO}由反应原理可知,脱碳反应会产生大量CO(转炉煤气主要成份),本项目2台转炉产生煤气量合计为11400×104Nm3/a(95Nm3/t钢),转炉煤气组分如下表所示。转炉煤气参数COCO2H2N2O2其他51%20%1.5%20%2%5.5%根据转炉煤气参数可知,本项目转炉煤气平均热值为6442.83kJ/Nm3,则本项目转炉冶炼工序外供转炉煤气折合热值为7.34×1011kJ/a。转炉冶炼处理周期表序号工序名称时间(min)备注1兑铁水42加废钢23脱磷吹炼7~94取样2生产熟练后,此项可取消5出渣26脱碳吹炼10~127取样2生产熟练后,此项可取消8出半钢4∑平均冶炼周期33~37计算取35分钟2.3.5LF炉精炼本项目新增公称容量为60t的LF钢包精炼炉2台,作为“新H08”类焊材的炉外精炼设备,通过LF炉成分微调,可确保成分的精确性—通过LF成分控制后,LF炉处理钢液出要成分C、Si、Mn标准偏差范围分别达到:C:0.008%-0.012%;Si:0.006%-0.017%;Mn:0.008%-0.017%。**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告12通过微调后可满足焊接新材料用钢的要求。LF炉精炼工艺简述:钢水进站后,预吹氩3min后测温,取样,镇静后定氧,根据定氧仪所测得的钢中氧含量喂铝线进行调整。强吹氩后镇静定氧,如氧活度不在目标值内再进行二次定氧。氧活度达到要求后,钢包内喂钙铁线,一定量的钙铁线可以使AIO夹杂变性,易于上浮。完成喂丝后进行软吹氩,保证时间及控制好氩气流量,足够的软吹时间可以使钢中的AIO夹杂物充分上浮,从而减少钢中夹杂物的含量,提高钢水的洁净度,同时也可以避免连铸节流事故的发生。钢水处理后加保温剂上连铸平台。LF炉精炼过程中一方面要用脱氧剂最大限度的降低钢液中的溶解氧,在降低溶解氧的同时,进一步减少渣中不稳定氧化物(FO+MnO)的含量;另一方面要采取措施使脱氧产物上浮去除。钢液脱氧能将钢中氧化物夹杂去除,钢水弱搅拌净化处理技术通过弱的氩气搅拌促使夹杂物上浮。通过LF炉精炼过程的纯净度控制,可提高钢水的质量,满足生产品种钢的要求。LF炉处理能力计算:P=Q×365×24×60×η1×η2×η3/T式中:Q—平均每炉处理钢水量,60t;T—平均处理周期,30~40min,计算取35min;η1—LF炉作业率,85%;η2—转炉-LF炉-连铸配合比,80%;η3—LF炉处理钢水合格率,99%。P=60×365×24×60×0.85×0.80×0.99/35=60.66万t按以上条件计算,2台LF精炼炉可年处理钢水121吨以上,按照本项目总体工艺路线及产品方案,正常生产时仅使用1台LF炉即可满足产能,在实际生产过程中,若临时调整钢种成分,造成处理周期延长;或**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告13调整产品方案,造成LF炉处理钢水量增加,可临时启用另1台LF炉,以保证生产节奏和产能。2.3.5RH精炼本项目新增双工位RH真空循环脱气精炼装置1套,作为超低碳高强度焊材的炉外精炼设备。RH真空循环脱气是主要的钢液真空精炼方法,用于钢液脱氢、脱碳、脱氧、合金化、及钢水成份调整、去除夹杂、净化钢液、燃气加热、协调转炉与连铸之间的生产配合等功能。因此RH炉精炼是生产洁净钢,尤其是高强度焊接用钢材的重要手段。钢液经RH精炼炉处理后最低含碳量可达到[C]≤15ppm;最低含氢量可达到[H]≤1.5ppm;最低含氧量可达到[O]≤20ppm。本项目采用目前国内先进的RH-KTB工艺,即在真空室上方增加顶枪系统进行吹氧、喷粉、吹扫等操作,从而使RH装置具有吹氧冶炼超低碳钢、喷粉脱硫、加铝升温、温度补偿和防止冷钢等功能。其工艺原理为:氧气从真空室钢液上方以高速吹入熔池、氧气与钢液中[C]反应生成CO,上升的CO又与氧枪喷出的氧气反应,二次燃烧生成CO2,并放出大量的化学热,可使钢水得到额外温度补偿,使钢液面上方始终保持“热区”,从而可有效防止飞溅的钢液凝结在真空室壁上。由此可见,采用RH-KTB工艺,不但可以使钢液中含碳量进一步降低,而且可以有效防止真空室结冷钢,从而大大提高了RH的作业率及耐火材料的寿命,并可适当降低转炉出钢温度,为车间的生产调度、钢水的缓冲打下了基础。同时,由于钢水脱[C]时产生的CO经二次燃烧后,排出的烟气中CO浓度已经很低,因而提高了操作的安全性。RH-KTB工艺流程简述:待处理钢水包由行车吊运至RH钢包台车上,钢包台车开到真空槽下部的处理位置。并进行人工判定钢水液面高度;**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告14根据所判定的钢水液面高度,钢包被液压缸顶升,使真空槽的浸渍管浸入钢水到预定的深度。同时,上升浸渍管以一定的流速喷吹氩气。随着浸渍管完全浸入钢液,真空泵启动;各级真空泵根据预定的抽气曲线进行工作;进行测温、取样、定氧操作;真空脱氢处理,将在规定时间及规定低压条件下持续进行循环脱气操作以达到氢含量的目标值;真空脱碳处理(低碳或超低碳等级钢水),循环脱气将持续一定时间以获得碳含量的目标值。在脱碳过程中,钢水中的[C]和与顶枪吹出的O2反应形成CO,CO又O2反应,二次燃烧生成CO2,废气通过真空泵排出。脱碳结束时,钢水通过加铝进行脱氧;钢水脱氧后,合金料通过真空闸阀加入真空槽;对钢水进行测温、定氧和确定组织成份;钢水处理完毕时,真空泵系统依次关闭,真空槽复压,重新处于大气压之下;处理完毕后,钢包下降;上升浸渍管自动改吹氩为吹氮;钢包台车开到受钢包位待运,行车把钢包吊运连铸工位浇注。**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告15RH-KTB真空处理工艺流程图RH精炼处理周期表序号操作内容处理时间(min)处理前辅助工作1把钢包坐落在A(或B)工位钢包台车上,同时将移动弯管接通A工位,关闭主真空阀,启动真空泵预抽1.52钢包台车开至A处理工位正下方13将钢包顶升到预定高度,打开主真空阀;逐级启动真空泵1.5小计4**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告16RH处理4测温取样,钢包高度微调25按温度情况进行化学升温4-86测温取样17脱氢处理,合金化及最终脱氧148测温取样19关闭主真空阀,破真空1小计23-27处理后辅助时间10钢包下降111钢包台车运行到喂丝加保温剂位112喂丝、加保温剂213钢包台车运行到吊出位1小计5合计32-36RH装置处理能力计算:P=Q×365×24×60×η1×η2×η3/T式中:Q—处理钢水量,60t;T—单工位平均处理周期,32~36min,计算取35min;η1—RH装置作业率,85%;η2—转炉-RH装置-连铸配合比,80%;η3—RH装置处理钢水合格率,99%。P=60×365×24×60×0.85×0.80×0.99/35=60.66万t按以上条件计算,RH装置单工位运行时可满足本项目设计产能,在实际生产过程中,若临时调整钢种成分,造成处理周期延长,可启用双工位交替出钢,缩短装置整体出钢周期,从而保证生产节奏和产能。**有限责任公司年产120万吨优质焊接新材料工程节能专项报告172.3.6连铸项目单位现有4机4流连铸机2台,符合“一炉对一机”的基本原则,连铸机铸坯断面尺寸为160mm×160mm,连铸机工作拉速为1-3m/min(计算取2m/min)。单台连铸机产能核算:Q=ρ×S×v×t×n式中:ρ—钢种密度,t/m³,取7.…
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