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1、关于炼焦工序能耗 标准的建议 中国炼焦行业协会 杨文彪 2007年3月28日 一 炼焦生产工艺概况 煤化工定义： 煤化工产业包括煤 焦化、煤气化、煤液化和电石等行业 ，是技术、资金、水资源、能源密集 型产业，对资源、生态、环境和社会 配套条件要求较高。 以焦炭为例：2006年中国2.773亿吨焦炭 1.耗洗精煤3.69亿吨、原煤6.477.09亿吨、动用炼 焦煤可采储量21.5723.63亿吨； 2.耗新水9.71亿吨（以3.5吨/吨焦）； 3.耗电97.06亿kwh(以35kwh/吨焦）； 4.原料与产品运输量1000亿吨公里以上（取平均 250km运距） ； 5.产生工业废水1.3亿吨以上
2、； 6.耗能4700万吨标煤。 炼焦:将各种经过洗选的炼焦煤按一定比例 配合后，在炼焦炉内进行高温干馏，可 以得到焦炭和荒煤气。将荒煤气进行加 工（净化）处理，可以得到多种煤化工 产品和焦炉煤气。焦炭是炼铁的燃料和 还原剂，它能将氧化铁（铁矿）还原为 生铁。焦炉煤气发热值高，是钢铁厂及 民用的优质燃料，又因其含氢量多，也 是制取氢气用于合成氨、合成甲醇等的 原料。（请见典型的焦化厂生产流程图） 煤矿来 洗精煤 煤场 煤桥 配煤 工序 焦炉 鼓风冷凝 蒸氨 脱酚 焦油 车间 硫铵,吡啶,粗苯工序 黄血盐工序 精苯 工段 精萘 工段 硬质沥青 、 中温沥青 软沥青 粗蒽 脱晶蒽油 二蒽油 闪蒸重油
3、 焦化苯、甲苯、二甲苯 初馏份、吹苯残油、 二甲残油 重质苯 工业萘、精萘 工业苊、萘酐、工业甲基萘 中质洗油、重质洗油 黄血盐 E净化后的焦炉煤气 C 硫铵 翻车机 螺旋卸煤机 配合煤 A焦炭 荒煤气 焦油、氨水 循环氨 水冷却 终冷水 煤气 B焦油 酚盐 粗轻吡啶 D轻苯 重苯 轻油 已洗萘洗混合馏份 剩余 氨水 工业酚、工业甲酚、 工业二甲酚、邻位甲 酚 工业喹啉、精喹啉、 浮选重吡啶、燃料油 纯吡啶、甲基吡啶 、甲基吡啶 二.炼焦生产能耗计算必须遵守的原则 炼焦生产是十分典型的能源再加工过程 和热能的再回收利用过程，既生产重要的能 源产品（焦炭、炼焦煤气），又生产多种煤 化工产品（焦化
4、苯类、煤焦油）等含热能较 高的重要化工资源。 -必须遵照物质守恒、能量守恒的原则 21物质守恒重量转化差 以2006年协会对部分会员单位的有关情 况统计看： 投入产出差值 干煤焦炭%煤气Nm3焦油%苯类%氨类% 指标1.29877.033283.210.920.27-3.08 折重kg12981000200.9541.5411.943.5440.03 说明1.折重为为kg/t焦; 2煤气重度0.472kg/Nm3 上表可见： 1.重量差值为40.03kg、占投入实物量的3.08%; 2.根据专家研究和长期管理实践： 炼焦过程损失2，烧损、煤气及油品泄漏； 炼焦工艺自身消耗12，化合水，其与煤含
5、H有关； 煤储存与加工损耗1；煤场风雨遗损； 运输损失，途耗1含运输车底； 其它如计量仪表仪器、管理。 综上：在炼焦生产中以煤为能源和加工原料的生产，产生物料 的重量损失，有些是工艺性损耗。有些是技术与管理性损耗； 一般学者认为损耗应在34。折合标煤1030kgce/t焦，而 这一点往往被忽略，这也是产生转换差矛盾之处。 炼焦生产物料平衡图 42能量守恒 42.1炼焦热平衡 收入支出 序 号 符 号 项项目数值值序号符号项项目数值值 kJ/t%kJ/t% 1Q1加热热煤气燃烧热烧热 1Q1焦炭显热显热 2Q2加热热煤气显热显热 2Q2煤焦油潜热热和显热显热 3Q3泄露荒煤气燃烧热烧热 3Q3粗
6、苯潜热热和显热显热 4Q4空气显热显热 4Q4氨显热显热 5Q5干煤显热显热 5Q5净净煤气显热显热 6Q6配煤水分显热显热 6Q6水气潜热热和显热显热 7Q7废废气显热显热 8Q8不完全燃烧热烧热 9Q9炉体表面散热热 10Q10误误差 4.2.2焦炉炼焦热平衡表 2-2.3炼焦生产的煤气消耗 炼焦生产主要能源为加热煤气： 1 .采用焦炉煤气加热； （2250293）1.29829.274103.62kgce/t 2 .采用高炉煤气加热； （2550333）1.29829.274117.45kgce/t 还应考虑脱苯煤气消耗，根据经验看 炼焦工序煤气消耗应在120130kgce/t 2-2.
7、4其他能源消耗图 动动力消耗 折标标系数实实物量平均值值折标标准煤平均值值折标标煤占总共能比 新水0.2t/103m32.5 m33.5m33m3 0.500.700.60.514.99 循环环水0.15t/103m345 m350m347.5m3 6.757.507.125 制冷水0.757t/103m310 m311m310.5m3 7.578.337.95 除盐盐水0.5 t/103m30.58 m3 0.58 m3 0.290.29 电电0.404t/103kwh32 kwh 35kwh33.5 kwh 12.9314.1413.54146.88 蒸汽0.124t/t0.2 t 0.2
8、5t0.225m3 24.83127.92014.18 压缩压缩 空气0.036 t/103m315 m320 m317.5m3 0.540.720.630.5 氮气0.05 t/103m33.7 m34.7m34.2m3 0.190.240.2150.5 焦炉煤气0.6t/103m360 m365m362.5m3 363937.512063.52 高炉煤气0.112t/103m3760 m3800 m3780m3 85.1289.6087.5 155.5 注意在动力消耗中可能有重复计算，其中各类生产用水和压缩空气中 ，在电耗已体现 三 炼焦工序单位能耗计算的有关规定 2003年版第四节节主要
9、技术经济术经济指标计标计算方法P196197页页 炼焦工序净耗能总量是指工艺生产系统的备煤 车间（不包括洗煤） 、 厂内部原料煤的损耗、炼 焦车间、回收车间（冷凝鼓风、氨回收、粗苯、 脱硫脱氰、黄血盐）辅助生产系统的机修、化验 、计量、环保等，以及直接为生产服务的附属生 产系统的食堂、浴池、保健站、休息室、生产管 理和调度指挥系统等所消耗的各种能源的实物量 ，扣除回收外供能源，并折成标准煤。 炼焦工序能耗是指生产一吨焦炭（干基）所消耗的能量。 其计算公式为： 原料煤 焦化产品外 加工 余热回收外 折标准煤 供量折标准 折标准煤 供量折标准 工序能耗 （千克） 煤（千克） （千克） 煤（千克）
10、（千克标准煤/吨 ） 全部焦炭（干基）产量（吨） 计算说明： 1） 分子即为炼焦工序净耗能总量； 2) 原料煤为装入焦炉的干洗精煤量； 3) 焦化产品外供量是指供外厂（车间）的焦炭、焦炉煤气、粗焦油、粗苯等数量； 4) 加工能耗是指高炉煤气、水、电、蒸汽、压缩空气； 5)热回收外供量，如供应外工厂（车间）的蒸汽数量及干熄焦工序外供的电量等。 3-1.计算理论依据 2003年版指标体系中对（三）能源消耗指标计算时的有 关定义摘自指标标解释释第一章总论总论第三节节主要技术术指标标第四条目P1820页页 能源消耗是工业企业生产中最重要的资源消耗 之一，不仅关系到企业的生产经营和成本效益， 而且涉及到
11、整个国家的资源有效利用的问题，因 此能源消耗是一个非常重要的技术经济指标。 凡是能够提供能量(如热能、机械能、电能、 光能、化学能等)的资源总称为能源。钢铁工业常 用的能源有煤炭、原油、天然气、电力、焦炭、 煤气、汽油、煤油、柴油、燃料油等。 计算说明： 1)工序净耗能量工序耗用燃料及动力等能 源总量-回收二次能源外供量-利用余热外供量- 利用余能外供量。 2)工序耗用燃料及动力等能源总量包括直接 为生产服务用的食堂、浴池、卫生所等不可缺 少的生活用能及机修等间接生产耗能，但不包 括驻厂施工单位的耗能和厂区(车间)以外的生 活耗能； 3)工序单位能耗指标可以做同专业横向比较 用，也是计算吨钢综
12、合能耗的基础。 3-2单位产品综合能源消耗 单位产品综合能源消耗是指，报告期内生产某 种单位产品所直接消耗的各种能源折合标准煤 数量。这个指标属于全国统一计算的指标，它 全面反映了投入的能源与产出产品之 间的定量关系，综合反映了企业的经营管理水平 、生产技术水平、能源利用情况，是考核能源 经济效益的重要依据。其计算公式为： 单位产品综合能源消耗（千克标准煤/吨）=某 种产品综合净耗能量（千克标准煤/吨）/某种 产品合格产出量（吨） 计算说明： 1)某种产品综合净耗能量某种产品综合能 源消耗总量回收二次能源外供量利用余热 外供量利用余能外供量。 2)某种产品综合能源消耗总量是指，报告期 内生产某
13、种产品所直接消耗的各种能源，以及 摊销在该产品的辅助生产系统、附属生产系统 实际消耗的各种能源的总和。钢铁工业根据生 产过程的特殊性，把外购能源(如水、氧气等) 也包括在消费量中。 能源消耗总量包括以下各项： 从投料到制成产品的整个生产过程，直接用于 该产品的原料、燃料、动力和工艺用的一次能源 和二次能源； 分摊在该产品的辅助生产系统和附属生产系统消 耗的一次能源和二次能源； 分摊在该产品的企业内部的亏损能源； 次品和废品所消耗的一次能源和二次能源。 不包括下列各项： 非工业生产用能源，如基本建设、生活用能源； 各种余热、余气的回收利用及工业废渣的利用。 3-3能源折算系数参考表 四.目前在计
14、算炼焦能耗的原因分析 1. 各企业在计算“炼焦工序能耗”所取范围的 不同，企业间技术工艺装备水平、管理水 平、计量手段（仪器仪表）和对能源的平 衡管理差异等因素，造成有很大一部分企 业在焦化工序能耗数值的差异悬殊，失去 可比性。 1.过去各有关规范和标准中对“炼焦工序 能耗”的定义范围不一致 a) 在钢铁企业设计节能技术规定(YB9051 98)对焦化工序设计能耗是如下规定的：“6.5.2 焦化工序设计能耗。对采用炭化室高于或等于 4.3m焦炉的备煤、炼焦车间（不含装煤、推焦 除尘等技术设施），和建有包括冷凝鼓缝、半直 接饱和器法生产硫铵、粗苯回收等工段组成的煤 气净化车间及辅助生产的机修化验
15、计量和包含预 处理和生化处理的废水脱酚工段的钢铁厂内焦化 厂，其设计的工序能耗应不大于4990MJ/t（ 170kgce/t）。有干熄焦装置时，应不大于 4400MJ/t（150kgcd/t）。” b) 2004年国家发展和改革委员会第76号公告中所选用的 清洁生产标准-炼焦行业（HJ/T126-2003）中 对焦化工序能耗是如下规定的：“工序能耗是指炼焦和 煤气净化工段的能耗。” 同时在“4.2指标要求表1”中 规定了生产工艺与装备要求，炼焦工段内容包括煤准 备、炼焦、熄焦、筛焦、装煤和出焦除尘，煤气净化 工段内容包括冷鼓、脱硫、脱氰、洗氨、洗苯、洗萘 等工序和酚氰污水处理。 资源能源利用指标应达到二级标准。主
