钢铁企业节能设计标准 GB/T50632-2019
钢铁企业节能设计标准 GB/T50632-2019
前言
钢铁企业节能设计标准
GB/T50632-2019
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2019年12月1日
2019年 第189号
住房和城乡建设部关于发布国家标准
2019年7月10日
本标准参编单位:中冶北方工程技术有限公司
中冶焦耐工程技术有限公司
中冶长天国际工程有限责任公司
中冶赛迪工程技术股份有限公司
中冶南方工程技术有限公司
中冶东方工程技术有限公司
中冶华天工程技术有限公司
中钢集团郑州金属制品研究院有限公司
住房和城乡建设部标准定额研究所
宝山钢铁股份有限公司
山东钢铁集团有限公司
江阴兴澄特种钢铁公司
本标准主要起草人员:曹建宁 胡金玲 潘宏涛 毕敏娜 刘家洪 郑绥旭 蒋江晨 王刚 毕琳 周志安 苏洸 徐跃民 杨杏彩 赵芳 余慧 屈春花 刘建业 兰兴昌 邹忠平 高恋 陈卫强 张海东 蔡发明 张如海 秦平果 全强 郝文萍 戈义彬 于玲 罗立华 袁俊红 严云福 徐华祥 雷加鹏 朱庆 李继淦 胡昌宗 彭敏 孙亮耿小红 范新库 钟剑雄 杨俊峰 崔昊 张颖 栾元迪 陆澄
本标准主要审查人员:郭启蛟 黄导 郑文华 温燕明 王维兴 程小矛 王宝军 吕杰 姜泽毅
1 总则
1.0.1 为提高钢铁企业的能源转换效率,发挥钢铁企业的能源转换价值,提高钢铁企业建设项目的设计节能水平,全面贯彻《中华人民共和国循环经济促进法》《中华人民共和国节约能源法》,加强节能管理,促进节能技术进步,合理使用、转换能源,有效回收和利用生产中的余能,提高系统能效,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于钢铁企业的总体发展规划、钢铁企业的所有新建和改造项目的节能设计、节能评价,以及钢铁企业节能规划。
1.0.3 钢铁企业设计应实现规模化经营,并应重视工序完整及结构优化,重视各工序高效连接和能力匹配,时空匹配,重视提高能源转换效率、生产作业率、产品合格率、金属成材率,降低铁钢比,实现工序之间的物质流、能量流、信息流生产的稳定有序、连续紧凑,耦合匹配、能尽其效,实现非能源物质的节约,提高系统能效。
1.0.4 钢铁企业节能设计应坚持能源转换高效化、过程消耗减量化、提高能源利用效率和高效回收余热余能、优先工艺再利用原则;回收余热余能应采用先进、高效的节能生产工艺和技术装备;建立跨界的能源流及能源流集成网络;能源使用应以系统能效最优为原则,局部服从整体,低温服从高温、低压服从高压、辅助工序服从主工序,严格控制各工序能耗水平,提高系统能源使用效率;二次能源回收利用应以高质高用、能级匹配、梯级利用、分布式集成为原则。
1.0.5 钢铁企业节能设计,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语
提供各种能量的资源,包括机械能、热能、光能、电能等。可分为一次能源和二次能源。
自然界中以天然的形式存在的,未经过加工转换的能量资源,如原煤、原油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能等。
由一次能源直接或间接加工或转换得到的其他种类和形式的能源。
在生产过程中所消耗的不作原料使用,也不进入产品,制取时又需要消耗能源的工作物质,也称作耗能工质。
规定的一种能源计量单位,其发热量等于29307.6kJ的能源量,称为1kg标准煤或当量煤,计为1kgce。
单位能源所含有的能量。1kW·h电能的当量热值为3600kJ,等于0.1229kgce。
工序能耗是工序单位产品能耗的简称,指在统计期内,该工序每生产一吨合格工序产品,扣除本工序回收能源量后的各种能源消耗总量。
指钢铁企业在统计期内平均每生产一吨钢所消耗的各种能源折合成标准煤量。
某一工艺系统排出的未被利用的能量,如余热、余压等。
在某一热工艺过程中未被利用而排放到周围环境中的热能。按载体形态可分为固态载体余热、液态载体余热和气态载体余热。
指工艺设备排出的有一定压力的流体。按载体形态可分为气态余压和液态余压。
3 基本规定
3.0.1 钢铁企业总体发展规划以及钢铁企业新建及改造项目立项相关文件中应有能源篇(章)。本标准宜作为各级政府部门对钢铁项目核准、备案所需节能评估报告中节能工艺、技术、装备以及能耗指标的编制和评审依据。
3.0.2 以钢铁生产工艺、技术、装备用能洁净高效及节能降耗为主,各工序节能设计应与经济发展和环境保护相协调。因改进产品质量、改善环境导致超出本标准规定的能耗时,应单列新增能耗,并应分析说明;采用新技术回收利用余能时,应有能效及效益论证;各工序的节能设计应有措施,措施应相互协调、系统优化,并应达到企业系统能效最优。
3.0.3 钢铁企业设计,应符合下列规定:
1 贯彻国家钢铁产业发展政策;
2 适时淘汰高能耗工艺和高能耗设备;
3 不得采用行业限制的落后生产工艺和装备;
4 不得生产国家、行业限制淘汰的高能耗落后产品;
5 不得采用国家明令淘汰的高能耗设备。
3.0.4 钢铁企业设计应优化工艺过程,并应优先采用先进成熟的节能工艺技术、装备技术、先进节能材料和信息自动化智能管控技术。
3.0.5 新建或改造工程节能设施应与主体工程同时设计、同时建设、同时投产。
3.0.6 新建钢铁企业应设置能源管控中心,企业技术改造项目,应逐步建立健全能源信息化管控系统。能源管控中心的规模、装备水平和节能目标,应与预期的企业经济效益及社会效益相适应。
3.0.7 对各种原料、燃料及能源介质应设置分析、计量、检测设施,各种物料及能源的供给和消耗数据应及时、准确、稳定、可靠地自动采集到计算机收集系统。
3.0.8 能源介质的计量检测仪表应设置齐全,配备率、完好率、固检率应符合现行国家标准《钢铁企业能源计量器具配备和管理要求》GB/T 21368的有关规定。
3.0.9 企业应加强全厂钢铁主流程的工艺结构、装备结构优化,提高铁素流转化效率,提高铁素一次和二次利用率,回收全厂含铁料,并在相应工序中加以利用。企业应加强与钢铁主流程匹配的能源流及其介质的高效转化、能源效率及价值。做到整个流程稳定有序、连续紧凑、耦合匹配、集成高效。在保证工艺生产系统要求的前提下,企业应对电、燃气、蒸汽、氧气作综合分析,确保能源效益最大化。
3.0.10 钢铁企业设计应提高余热、余压、余能的回收利用水平和效率,应采用技术先进、经济合理、能耗低、二次能源回收利用率高的节能工艺、技术、设备与措施,并应最大限度地降低能源消耗。二次能源回收利用应实现高质高用、梯级利用、能级匹配、能尽其效。
3.0.11 在钢铁企业节能设计中,电力折标系数应采用当量值计算体系;电力折标当量值应采用0.1229kgce/kW·h。具体能源介质的折标系数应按本标准附录A执行。
3.0.10 强调钢铁企业余热、余压的回收利用水平高低,直接影响钢铁企业的能耗水平;余热、余压的回收再利用,可有效降低企业综合能耗,提高能源的利用效率。
4 主体工艺流程
4.1 原料准备4.2 烧结
4.3 球团
4.4 焦化
4.5 高炉炼铁
4.6 炼钢
4.7 金属压力加工
4.1 原料准备
4.1.1 钢铁企业应根据生产工艺和节能技术要求,对采购原料、燃料的含铁率、热值、水分、灰分、挥发分等指标进行及时检验和质量控制。有条件的地区和企业宜采购洗精煤,避免采购和使用原煤。
4.1.2 新建钢铁企业应设置全厂各工序用原料、燃料、辅料集中处理的综合原料场,并应具有受卸、储存、配料、混匀、取制样、输送等生产设施。
4.1.3 钢铁企业应设置全厂各工序用原料、燃料、辅料统一处理的原料场,物料按品种堆放,并应对进场原料、燃料、辅料的数量和质量及时检验、记录。原料场设计应采用先进的全厂物料集中处理技术和管理制度。
4.1.4 原料场宜具有受卸、储存、整粒、配料、混匀、取制样、输送等生产设施。
4.1.5 原料场的位置应靠近主要用户,紧凑布置;应采用低库存连续高效工艺,减少重复卸料和二次倒运、减少物料的落差;宜按照工序用料需求采用直接供料。
4.1.6 原料场设计应优化工艺流程、系统互备、简化系统、减少设备。
4.1.7 解冻库的能源宜采用余热。
4.1.8 原料场应采用机械化、自动化的卸、堆、取、运设备,设备驱动电动机应采用高效节能电机。
4.1.9 原料场向焦炉供应炼焦煤时宜采用储配一体化工艺配置。向高炉喷煤设施供应原煤时,煤的储存和输送应设置防雨设施。
4.1.10 新建钢铁企业宜按原料用户要求,按合格原料粒度采购原料,不宜建设集中破碎设施。
4.1.11 新建钢铁企业应对料场储存的炼铁使用的块状料设置筛分设施,宜采用在线筛分工艺。
4.1.12 新建钢铁企业应设置原料混匀设施,现有钢铁企业也应逐步优化原料混匀设施;宜根据原料配比和原料条件选择混匀料的品种。混匀料成品铁品位波动允许偏差范围为±0.5%,二氧化硅波动的允许偏差范围为±0.3%。
4.1.13 混匀设施应设置吸收和消纳钢铁生产过程中产生的含铁废弃物的配料槽。
4.1.14 原料场设计应合理配置带式输送机的驱动数量和电动机功率。当电动机功率大于或等于55kW时,应采用软启动技术。多种输送速度的带式输送机宜设置变频调速驱动装置。原料输送宜采用分段间隔输送,并应减少输送系统启动、停机次数,减少空运行时间。
4.1.15 粉状熔剂料宜在用户处直接受卸和储存,且宜采用气力输送。
4.1.16 原料场采用机械除尘时,除尘系统宜与除尘点工作区域的工作联动,除尘风机宜采用变频调速驱动。
4.1.17 封闭式室内料场、封闭式转运站及封闭式高架通廊,应充分利用自然采光,减少白天照明用电。
4.1.18 新建钢铁企业的原料场应根据当地条件选择原料储存方式,控制原料水分,设计适宜的防风、防雨和防冻设施;宜设置封闭式料场和封闭式输送机通廊。
4.1.19 原料准备工序能耗计算范围应包括原料受卸、储存、整粒、配料、混匀、取制样、供料输送等生产全过程的介质能耗量,并应涵盖工艺设施、辅助设备及除尘环保设施的能源消耗量。
4.1.20 工序能耗应按下式计算:
式中:
E——工序自耗能耗(电耗、水耗、气耗、油耗等)折热量(MJ,kgce);
T1——受料量(t,干量)
T2——供料量(t,干量)
T3——主加工处理量(t,干量),包括整粒量及混匀量。
4.1.21 新建及改造原料准备工序综合能耗设计指标应符合表4.1.21的规定。
表4.1.21 原料准备工序综合能耗设计指标
注:1 供料输送仅针对厂内带式输送机运输,不包括车辆运输和对外运输,也不包括企业外委的厂外车辆运输能耗。
2 受卸作业包括汽车受料槽和火车翻车机。
3 整粒作业包括破碎、筛分设施,不包括干燥设施。
4 混匀作业包括混匀料场和混匀配料槽。
5 工序能耗指标不包括解冻库能耗,不包括固废料处理回收能耗。
4.2 烧结
4.2.1 烧结工艺设计应选用成分稳定的优质含铁原料,混匀矿铁品位波动及二氧化硅含量波动应符合本标准第4.1.12条的规定。
4.2.2 烧结配料过程中宜添加生石灰或消石灰作熔剂,并应优先选择生石灰。
4.2.3 应选用高碳低灰分低硫的优质固体燃料,燃料的破碎不应选用易于产生过粉碎的设备,燃料的平均粒度应达到1.2m m~1.5m m。
4.2.4 烧结厂设计应采用先进节能的烧结新工艺、新技术和新设备。
4.2.5 含铁原料、熔剂、燃料应采用自动重量配料,应采用变频调速给料设备。
4.2.6 烧结料混合过程中宜采用蒸汽、热水预热混合料。
4.2.7 烧结应强化混合制粒,混合制粒时间宜采用5min~9min,并应采用高效混合制粒设备。
4.2.8 在保证烧结矿质量和环保的前提下,烧结设计应提高烧结机的利用系数和作业率。
4.2.9 烧结设计应采用带式烧结机,烧结机应大型化。
4.2.10 点火系统应采用热风烧结技术及新型节能点火保温炉。
4.2.11 成品筛分中应控制返矿粒度小于或等于5mm。
4.2.12 烧结过程中应选择匹配的单位烧结面积的风量和主抽风机前的负压,不应选用过大的主抽风机;主抽风机宜采用变频调速。
4.2.13 烧结设计应提高烧结厂的自动化水平,应配置主要工艺过程自动化检测、控制和调节系统,烧结过程应在最佳的工艺状态下进行。
4.2.14 新建和改造的烧结机及冷却装置应加强其密封性,应最大限度地降低设备漏风率。应配套设计烧结机工艺过程烟气余热利用及烧结矿余热回收利用装置。烧结机烟气系统应设置烟气脱硫、脱硝、除尘净化装置。
4.2.15 烧结废水应经处理后循环使用。
4.2.16 钢铁生产产生的碎焦、氧化铁皮、各种含铁粉尘泥渣和烧结厂本身的含铁含碳粉尘,应经处理后返回烧结厂再利用。
4.2.17 烧结工序能耗计算范围应从熔剂、燃料破碎开始,到成品烧结矿输出至高炉料仓为止,包括原燃料加工与准备,配料、混合与制粒,布料、点火与烧结,烧结抽风与烟气除尘,烧结矿冷却与整粒筛分,环境除尘与烟气净化,以及计算至蒸汽的余热回收设施的能源消耗量,并应扣除回收利用的能源量。
4.2.18 烧结工序能耗应按下式计算:
式中:
T——烧结矿合格产量(t)
G——固体燃料煤、碎焦折热量(MJ,kgce);
E——加工能耗(燃气、电、耗能工质等)折热量(MJ,kgce);
R——回收余热蒸汽折热量(MJ,kgce)。
4.2.19 烧结工序能耗指标应综合产业政策准入要求,机组规模、原料种类、厂址海拔高度等因素,新建烧结工序能耗设计指标应符合表4.2.19的规定。
表4.2.19 烧结工序能耗设计指标
注:1 原料稀土矿比例每增加1%,烧结工序能耗指标应增加0.15kgce/t矿。
2 对于钒钛矿、褐铁矿、菱铁矿等难烧结的含铁原料,可根据配矿量比例适当提高工序能耗指标。

4.3 球团
4.3.1 球团厂建设前应进行球团工艺试验,并应以试验结果作为球团厂工艺流程及工艺参数的设计依据。
4.3.2 球团生产设计应选取新型结构、漏风率小的链箅机—回转窑—环冷机或带式焙烧机,以及新型节能的燃料燃烧装置、高效率的工艺风机等节能型设备。
4.3.3 球团生产应采用优质黏结剂,并应采用最佳配加量。
4.3.4 球团设计应严格控制布料,宜采用摆动胶带机(或梭式布料机)、宽胶带机和辊式筛分布料机的联合布料方式。
4.3.5 球团设计应建立合理的热工制度。热工参数应根据原料性质,通过试验及理论计算确定。
4.3.6 球团设计应强化原料准备工序,含铁原料的铁品位、粒度、水分应满足球团生产要求。
4.3.7 球团设计应采用计算机控制自动重量配料,应采用变频调速给料设备。
4.3.8 球团设计应采用强力型混合机,应强化混合,大组分物料与小组分物料应充分混匀,混合料的成分应均匀。
4.3.9 球团设计应重视生球质量,应合理调整造球机的各项参数,应控制混合料水分,并应优化造球过程。
4.3.10 球团设计应采用合理的气体循环流程,并应充分利用余热。
4.3.11 链箅机—回转窑—环冷机、带式焙烧机炉体应完善耐火材料构成,并应加强绝热和保温性能。
4.3.12 链箅机—回转窑、带式焙烧机主机设备应加强其密封性,应最大限度地降低设备漏风率。
4.3.13 球团工序能耗计算范围应从原料、燃料准备开始,到成品球团矿输出为止,包括铁精矿干燥与辊压、煤粉制备、配料、混合、造球、生球干燥、预热与焙烧,球团矿冷却与筛分,除尘与烟气脱硫脱硝等设施的能源消耗量。
4.3.14 球团工序能耗应按下式计算:
式中:
T——球团矿合格产量(t)
G——固体燃料折热量(MJ,kgce)
E——加工能耗(燃气、电、耗能工质等)折热量(MJ,kgce)
R——回收余热余能折热量(MJ,kgce)
4.3.15 球团工序能耗设计指标应符合表4.3.15的规定。
表4.3.15 球团工序能耗设计指标
注:1 当赤铁矿用量不在表中所列值时,可用内插法计算。
2 采用褐铁矿、镜铁矿或其他含铁原料时,通过球团试验确定。
4.4 焦化
4.4.1 备煤系统应根据煤源、煤质及配煤试验选择炼焦煤准备工艺流程、主要设施及设备,应做到工艺过程简单、设备少、布置紧凑。
4.4.2 焦化厂应采用大型密闭式储配煤一体化设施。
4.4.3 焦化厂宜采用装炉煤调湿及分级技术,宜利用焦炉烟道废气作为热源。
4.4.4 粉碎机宜配置调速装置;带式输送机功率不应小于45kW,宜配置调速装置。
4.4.5 焦炉宜采用低热值煤气加热。
4.4.6 焦炉加热应采用计算机加热控制和管理系统。
4.4.7 焦炉应同步配套建设干法熄焦装置,宜采用干法熄焦装置备用。干熄焦锅炉宜采用高参数、自然循环锅炉,实现焦炭余热的高效回收利用。
4.4.8 焦炉应设置荒煤气显热回收装置。
4.4.9 高压氨水泵应设置变频调速装置。
4.4.10 焦炉蓄热室应采用蓄热薄壁格子砖。
4.4.11 焦炉应根据各部位的工况特点,采用相应的高效隔热措施。
4.4.12 独立焦化厂宜建设焦化工艺及能源介质管控中心。
4.4.13 电动煤气鼓风机应选用调速或前导流装置。
4.4.14 回收焦炉烟道气余热应作为炼焦煤调湿、蒸氨工艺热源,并应降低焦化厂系统能耗。
4.4.15 焦化厂用循环水和低温水应实现水温、水量、水质、水压四大平衡和水质全过程管理,并应提高循环比、降低电导率、降低高盐水,实现低成本、高效率、洁净运行。
4.4.16 剩余氨水蒸馏宜采用负压高效塔蒸馏和间接加热蒸氨工艺。
4.4.17 焦炉荒煤气脱硫宜采用HPF法工艺,硫膏回收及制硫酸装置中产生的余热应设置废热锅炉回收。
4.4.18 煤焦油和粗苯精制应采用集中加工。煤焦油加工装置规模应达到处理无水焦油15万t/年及以上,粗苯精制规模应达到10万t/年及以上。
4.4.19 焦油蒸馏宜采用减压蒸馏或常、减压蒸馏工艺。
4.4.20 苯精制宜采用苯加氢工艺,蒸馏苯宜采用导热油为热介质。
4.4.21 煤气净化系统的轻苯蒸馏宜采用负压蒸馏工艺。
4.4.22 冷却循环设计应符合“按质供应,温度对口,梯级利用,小半径循环,分区域闭路”的原则。夏季宜采用余热式制冷水或蒸汽制冷水装置,也可采用高炉煤气直燃式制冷水用装置;不得采用抽取地下水用作冷媒。
4.4.23 焦炉装煤、出焦以及干熄焦系统的除尘风机应配置调速装置。
4.4.24 采暖热媒可采用煤气净化系统的初冷器高温段循环水和焦炉循环氨水的余热。
4.4.25 焦化设计应积极推动焦化厂“分布式能源流网络集成优化”模式,并应扩大工艺过程余热回收利用范围,降低蒸汽等工质使用,降低工艺过程废水。焦炉应系统考虑能量耦合优化与梯级利用技术。
4.4.26 焦化设计时宜采用自动化、智能化水平较高的成熟工艺、设备,提高焦化企业的智能制造水平。
4.4.27 焦化工序能耗统计范围应包括生产系统的备煤、炼焦和煤气回收与净化工段,并应包括辅助输出系统的生产调度指挥、机修、计量、环保等消耗的总能源量,应扣除工序回收的能源量。不应包括洗煤、焦油深加工、苯精制、焦炉煤气资源化利用以及附属的食堂、保健站、休息室所消耗的能源量。
4.4.28 工序能耗应按下式计算,其中原料折热量应大于焦化产品折热量:
式中:
T——焦炭(干全焦)产量(t);
I——原料(干基洗精煤)折热量(MJ,kgce);
Q——焦化产品(焦炭、煤气、焦油、粗苯等)折热量(MJ,kgce)
E——加工能耗(煤气、电、耗能工质等)折热量(MJ,kgce);
R——余热回收(干熄焦等)折热量(MJ,kgce)。
4.4.29 焦化工序设计能耗时,顶装焦炉不应大于122kgce/t焦,捣固焦炉不应大于127kgce/t焦。
4.5 高炉炼铁
4.5.1 高炉炼铁设计应根据原料、燃料质量水平和高炉生产条件,以及同类型高炉的实际生产指标,经技术经济比较后确定利用系数、燃料比等技术指标。
4.5.2 高炉炼铁设计应提高入炉原料、燃料的精料水平,选择合适的炉料结构,并应符合炉料含铁品位高、粒度均匀偏小、强度高、成分稳定、有害杂质含量少、冶金性能好的原则。
4.5.3 来料应实行混匀,入炉矿含铁成分波动允许范围为±0.5%,碱度波动允许范围为±0.08,其他成分应相对稳定。
4.5.4 入炉原料结构应以烧结矿、球团矿为主,配加部分块矿,在条件允许情况下应提高球团矿使用比例。在高炉中不宜加熔剂。
4.5.5 入炉矿及燃料质量应符合现行国家标准《高炉炼铁工程设计规范》GB 50427的有关规定。
4.5.6 成品烧结矿宜采取整粒筛分措施,应筛除小于5mm的粉末,入炉烧结矿料中5mm以下粉末含量不应大于5%。
4.5.7 入炉焦炭应具有良好的化学成分、冷热态强度、粒度组成,并保持性能的稳定,并应优先采用干熄焦,控制焦炭水分。
4.5.8 高炉设计应采取焦丁回收工艺,与矿石混装入炉,焦丁使用量应计入高炉燃料比中。
4.5.9 高炉应根据气候等条件采用脱湿鼓风技术或加湿鼓风技术。
4.5.10 热风炉设计应采用烟气余热回收措施,应预热助燃空气或煤气。热风炉寿命不应小于25年,漏风率不应大于2%。
4.5.11 热风炉使用的燃料应根据全厂煤气平衡确定,在保证风温1250℃±50℃的条件下,热风炉宜采用全烧高炉煤气获得高风温的技术。
4.5.12 热风炉设计应采取提高热风炉热效率的措施。热风炉总体热效率不应小于80%。各级高炉的热风炉均应设置燃烧自动控制装置。
4.5.13 新建或改造高炉应采用高压操作,并应同步配套建设高炉煤气余压回收利用装置。
4.5.14 新建及改造高炉煤气净化应采用干法除尘工艺。
4.5.15 剩余高炉煤气应回收利用。
4.5.16 新建及改造高炉应采用炉顶均排压煤气回收技术,现有高炉宜增加炉顶均排压煤气回收技术。
4.5.17 新建高炉应同步配套建设煤粉喷吹装置,并应鼓励有条件的高炉采用废塑料、废旧轮胎、垃圾制粒喷吹等新型喷吹技术。
4.5.18 各级高炉应推广富氧大喷煤工艺,新建高炉喷煤量宜大于180kg/t。有条件的企业宜自建适合高炉喷煤使用的专用制氧机组。
4.5.19 高炉设计宜建设高炉冲渣水的余热回收装置。
4.5.20 新建钢铁厂时,高炉与转炉宜采用紧凑布局,应缩短热态铁水输送距离,宜采用转炉铁水罐一罐到底方式或鱼雷罐输送铁水。运送铁水装置宜采用加盖或其他保温设施。
4.5.21 高炉配套系统应按照与高炉低燃料比冶炼相匹配的能力设计。
4.5.22 高炉生产各项能源介质消耗应设置计量器具。
4.5.23 高炉炼铁工序能耗计算范围应包括工艺及公辅配套系统,原燃料供给、高炉本体、渣铁处理、鼓风、热风炉、煤粉喷吹、碾泥、铸铁机、给排水、煤气净化、除尘环保等系统(设施)的能源消耗量,并应扣除回收利用的高炉煤气和余压余热的能源量。
4.5.24 高炉炼铁工序能耗应按下式计算:
式中:
T——生铁产量(t);
C——焦炭折热量(MJ,kgce)
I——喷吹煤折热量(MJ,kgce);
E——加工能耗(煤气、电、耗能工质等)折热量(MJ,kgce);
R——回收高炉煤气、电力、余热折热量(MJ,kgce)。
4.5.25 各级别高炉炼铁工序能耗设计指标应符合表4.5.25-1、表4.5.25-2的规定。
表4.5.25-1 电动鼓风高炉炼铁工序能耗设计指标
表4.5.25-2 汽动鼓风高炉炼铁工序能耗设计指标


4.6 炼钢


T——转炉钢水产量(t);
M——转炉冶炼能源消耗量之和(MJ,kgce);
A——辅助系统能源消耗量之和(MJ,kgce);
R——回收转炉煤气、余热蒸汽能源量(MJ,kgce)。


T——电炉钢水产量(t);
C——碳粉、碳块折热量(MJ,kgce);
F——燃料折热量(MJ,kgce);
P——冶炼电耗(MJ,kgce);
E——加工能耗(动力电耗、耗能工质等)折热量(MJ,kgce);
R——电炉烟气余热回收折热量(MJ,kgce)。
4.6.32 电炉冶炼能耗设计指标应符合表4.6.32的规定。



Ⅴ 连铸


Ⅰ 铁水预处理
经过脱硫预处理后的铁水(兑入转炉铁水)硫含量小于或等于0.015%,生产超低硫钢种的铁水硫含量小于或等于0.005%,经过三脱预处理后铁水磷含量小于或等于0.030%。
4.6.32 原料条件对电炉的能耗指标及炉型的选择影响最为明显,目前由于能源结构的原因,我国电炉钢厂极大多数采用废钢和部分铁水热装,极少采用直接还原铁为原料。此外,当代超高功率电炉有多种形式,但在我国技术成熟和应用广泛主要有传统型电弧炉和Consteel型废钢预热电弧炉两种炉型。不同形式的电炉其能耗指标有较大差别,但影响因素主要为是否利用烟气余能预热废钢和是否回收蒸汽。因而本标准在确定电炉冶炼工序能耗时,按以上几种情况来区分。
4.7 金属压力加工



4.7.39 中厚钢板轧钢应根据产品要求确定热处理工艺,中厚板热处理能耗设计指标不应大于表4.7.39的规定。


续表 4.7.53

4 冷轧宽带产品工序能耗调整系数,当成品规格较厚时,能耗调整系数应为1.0~0.85(较厚成品取下限);当成品规格较薄时,能耗调整系数应为1.0~1.5(较薄成品取上限);当高强钢化学成分的差异较大、合金钢合金比的差异较大时,能耗调整系数可根据具体情况选定。


4.7.75 热挤压钢管机组的类型和规格应根据产品方案、原料供应及综合建厂条件合理选择。挤压温度应根据不同的钢种设定,挤压温度宜为900℃~1280℃。挤压奥氏体不锈钢管时,应采用余热固溶热处理工艺。

4.7.78 冷轧冷拔钢管工序能耗调整系数应按表4.7.78的选定。

Ⅷ 锻钢

续表 4.7.87



Ⅹ 轧钢加热及热处理炉窑





续表 5


续表 6


Rc——烟气余热回收率;
Qh——预热助燃空气(和煤气)所回收的物理热(kJ/h);
Qy——出炉烟气物理热(kJ/h)。

式中:
ηt——炉子热效率;
Qw——出炉物料吸收的物理热(kJ/h);
Qrh——燃料燃烧化学热(kJ/h)。
4.7.118、4.7.119 工业炉设计的一个重要节能指标是额定燃料单耗,额定燃料单耗是投入的燃料燃烧化学热Qrh与小时产量D的比值。表中列出的轧钢加热炉的额定燃料单耗指标是提据出钢温度和炉子热效率来确定的。
5 辅助设施
5.1 能源管控中心5.2 燃气
5.3 电力
5.4 给排水
5.5 热力
5.6 采暖通风除尘
5.7 总图运输
5.8 机修
5.9 检化验
5.1 能源管控中心
5.1.7 钢铁企业能源流及介质运行过程,应低温让高温、低压让高压、半连续让全连续、低热值介质让高热值介质。应做到能质匹配、高质高用、等效替代、跨界寻优、能尽其效,实现全过程高效率高价值能源管控。
5.2 燃气
5.3 电力
5.4 给排水
5.4.11 钢铁企业的循环水系统中有不少间接冷却水回水是有压力的,这些余压可满足上冷却塔的要求,从而节省了再次提升上塔的能耗;给排水专业应与工艺专业充分协商,尽力提高无压水的回水标高,使无压水以重力流方式回到循环水泵站或水处理构筑物,这样就可节约能耗。
5.5 热力
5.5.1 新建高炉应选用高效节能的高炉鼓风机,其常年运行点的效率宜符合表5.5.1的规定。

5.6 采暖通风除尘
保温材料在常温下的导热系数不大于0.14W/(m·K),并应有明确的随温度变化的导热系数方程式或图表。对于松散或可压缩的保温材料及其制品,应提供在使用密度下的导热系数方程式或图表。
5.7 总图运输

5.8 机修
1 不得为机修建设铸、锻、热处理和电镀等高能耗车间;

5.9 检化验
6 配套生产工艺
6.1 采矿6.2 选矿
6.3 铁合金
6.4 耐火材料
6.5 石灰
6.1 采矿

P1——露天铁矿吨矿岩综合能耗;
P0——露天铁矿吨矿岩可比综合能耗(MJ/t,kgce/t),应符合表6.1.23-1的规定;
K1——露天铁矿开采深度系数,应符合表6.1.23-2的规定;
K2——露天铁矿运输系数,应符合表6.1.23-3的规定;
K3——高原系数,应符合表6.1.23-4的规定;
D——露天铁矿吨矿岩排水能耗(MJ/t,kgce/t),按设计值选取。




6.1.24 地下铁矿吨原矿综合能耗设计指标,不应大于下式的计算结果:

P2——地下铁矿吨原矿综合能耗;
P0——地下铁矿吨原矿可比综合能耗(MJ/t,kgce/t),应符合表6.1.24-1的规定;
K1——地下铁矿开采深度系数,应符合表6.1.24-2的规定;
K2——地下铁矿采矿方法系数,应符合表6.1.24-3的规定;
K3——高原系数,应符合表6.1.24-4的规定;
D——地下铁矿吨原矿排水能耗(MJ/t,kgce/t),按设计值选取。

表6.1.24-2 地下铁矿开采深度系数


表6.1.24-4 高原系数

6.1.25 矿山企业设计能耗评价指标,可按下式计算:

高效节能采掘设备指液压凿岩台车、电动铲运机、柴油铲运机。
6.2 选矿

P1——单位产品综合能耗(kgce/t);
K1——碎磨系数,应符合表6.2.12-1的规定;
K2——浮选加温系数,应符合表6.2.12-2的规定;
K3——取暖系数,应符合表6.2.12-3的规定;
K4——高原系数,应符合表6.2.12-4的规定。

表6.2.12-2 浮选加温系数




表6.2.13-2 新建或改造选矿厂单位产品可比综合能耗指标

6.3 铁合金
6.3.10 铁合金设计能耗指标不应大于表6.3.10的规定。

续表 6.3.10

6.3.5 电炉烟气气流稳定,可节约除尘系统电耗。
6.4 耐火材料
6.4.1 耐火材料设计应根据生产品种要求简化流程、紧凑布置。
6.4.2 功率较大且需要调速的设备宜采用变频调速装置。
6.4.3 煅烧耐火原料应采用回转窑、机械化竖窑。
6.4.4 烧成耐火制品应采用隧道窑、梭式窑。
6.4.5 炉窑设计应提高窑体严密性、降低窑体蓄热损失、减少窑体散热损失及综合利用废气余热。
6.4.6 耐火制品能耗指标应为“吨产品综合能耗”,其计算范围应包括原料储运、干燥、破碎、粉碎、筛分、混合、成型,砖坯的干燥、烧成、除尘等各个工序及公辅设施的能耗,扣除可回收利用的能源后实际消耗的各种能源折合标准煤量。
6.4.7 耐火制品能耗可按下式计算:
式中:
T——耐火制品产量(t)
E——加工能耗(燃料、电、水、耗能工质等)(MJ)
R——回收能量(MJ)
6.4.8 各种耐火制品综合能耗设计指标不应大于表6.4.8的规定。
表6.4.8 各种耐火制品综合能耗设计指标

续表 7

6.5 石灰
6.5.7 冶金石灰工序综合能耗可按下式计算:

T——冶金石灰产量(t)
E——加工能耗(燃料、电、水、耗能工质)(MJ,kgce)
R——回收能量(MJ,kgce)。
6.5.8 冶金石灰工序综合能耗设计指标应符合表6.5.8的规定。

附录A 常用的能源热值和折标煤系数
A.0.1 一次能源平均低位热值参考数据可按表A.0.1确定。

续表 A.0.2

A.0.3 耗能工质折算系数可按照企业上年实际平均值,无企业数据时可按表A.0.3确定。

本标准用词说明
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;